Üzerine Fil Çıksa Bile Bozulmayan Cam Benzeri Ultra Güçlü “Jel” Yapıldı
Cambridge Üniversitesi tarafından yürütülen yeni araştırma, yüzde 80 sudan oluşmasına rağmen, üzerinde duran bir filin eşdeğerine dayanabilen ve orijinal şekline tamamen geri dönen jöle benzeri bir materyalin geliştirilmesiyle sonuçlandı. Hidrojel yumuşacık bir jöle gibi görünür ve hissedilir, ancak sıkıştırıldığında ultra sert, kırılmaz bir cam gibi davranır.
“Süper jel”, biyoelektronik, yumuşak robotik ve hatta biyomedikal kullanım için kıkırdak ikamesi dahil olmak üzere çeşitli potansiyel uygulamalar için kullanılabilir.
Malzemelerin nasıl davrandığı, ister yumuşak ister sert olsun moleküler yapılarına bağlıdır. Esnek, kauçuk benzeri hidrojeller, dayanıklılıkları ve kendi kendini iyileştirme kapasiteleri nedeniyle popüler bir araştırma nesnesidir. Bununla birlikte, ezilmeden sıkıştırılmaya dayanabilen hidrojeller yapmak bir zorluk olmaya devam ediyor.
Cambridge Kimya bölümünde doktora sonrası araştırmacı olan çalışmanın baş yazarı Dr. Zehuan Huang, “İstediğimiz mekanik özelliklere sahip malzemeler yapmak için, iki molekülün kimyasal bir bağla birleştirildiği çapraz bağlayıcılar kullanıyoruz” dedi. “Yumuşak ve esnek hidrojeller yapmak için tersine çevrilebilir çapraz bağlayıcılar kullanıyoruz, ancak sert ve sıkıştırılabilir bir hidrojel yapmak zordur ve bu özelliklere sahip bir malzeme tasarlamak tamamen mantığa aykırıdır.”
Dr. Huang ve meslektaşları, yüksek düzeyde sıkıştırmayla iki konuk molekülü boşluklarında tutabilen ve polimer ağlarını sıkı bir şekilde birbirine bağlı tutan çapraz bağlayıcı moleküller veya “moleküler kelepçeler” olarak adlandırılan cucurbituril adı verilen fıçı şeklindeki molekülleri kullanarak, bir hidrojel tasarlamayı başardılar.
Dr. Jade McCune, “Hidrojelin sıkıştırmaya dayanabilmesi şaşırtıcıydı, hidrojellerde gördüğümüz hiçbir şeye benzemiyordu” dedi. “Ayrıca, kelepçe içindeki konuk molekülün kimyasal yapısını değiştirerek basınç dayanımının kolayca kontrol edilebileceğini bulduk.” diye ekledi.
Bilim insanları, cam benzeri hidrojellerini yapmak için, kelepçe içinde, malzemenin dinamiklerinin önemli ölçüde “yavaşlamasına” ve nihai hidrojelin mekanik performansının kauçuk benzerinden cama kadar değişmesine izin veren belirli konuk molekülleri seçtiler.
“Bildiğimiz kadarıyla, cam benzeri hidrojeller ilk kez yapıldı. Huang, “Gerçekten heyecan verici olan ders kitaplarına sadece yeni bir şey yazmıyoruz, aynı zamanda yüksek performanslı yumuşak malzemeler alanında yeni bir sayfa açıyoruz” dedi.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Taşkınlara Dayanıklı Dünyanın İlk Yüzen Şehri Güney Kore’de Kuruluyor
/Üzerine Fil Çıksa Bile Bozulmayan Cam Benzeri Ultra Güçlü “Jel” Yapıldı/