هیدروژل تقویت شده، 5 برابر قوی تر از فولاد

به گزارش تاسیسات نیوز، هیدروژل ها در هر زمینه از نوار زخم تا روبوت ها نرم پتانسیل زیادی نشان داده اند، اما کاربرد آنها به دلیل سفتی انها تاکنون محدود شده بود. تیمی از دانشمندان دانشگاه هوکایدو مجموعه جدیدی از کامپوزیت های هیدروژل یا کامپوزیت های نرم تقویت شده با فیبر ابداع کرده اند که هیدروژل ها را با پارچه های بافته شده ترکیب می کند تا ماده ای ایجاد شود که 5 برابر قوی تر از فولاد کربن است.

 

 

 

 

مواد کامپوزیت سال ها استفاده شده اند و اصل بسیار ساده است. یک ماده بسیار نرم مثل گل و لای با اضافه کردن کاه به عنوان یک ماده تعدیل کننده می تواند آجرها را خیلی قوی کند. همین مساله برای اضافه کردن سفال خردشده به آجر، اجزای صدف ها به سرامیک ها یا فیبر شیشه ای به پلاستیک به کار می رود.

 

 

 

دومی بسیار شبیه هیدروژل تقویت شده است. هیدروژل ها از زنجیرهای پلیمر هیدروفیلیک ساخته شده اند که تا 90% آب جذب می کند. آنها بسیار قوی و بادوام هستند، اما با اضافه کردن فیبرهای ریز شیشه، محققان یک ماده سخت، انعطاف پذیر و کشیدنی ایجاد کردند.

 

 

 

 

به گفته تیم، هیدروژل کامپوزیت احتمالاً به دلیل پیوندهای یونی دینامیک بین فیبر و هیدروژل و درون هیدروژل ها بسیار قوی است. در آزمایشات، استفاده از ژل های پلی آمفولیت و یک رشته شیشه به اندازه 10 میکرومتر، ماده را 25 برابر قوی تر از رشته شیشه ای، 100 برابر قوی تر از هیدروژل ها و 5 برابر قوی تر از فولاد کربن می سازد.

 

 

 

هیدروژل های تقویت شده با رشته با میزان آب 40% دوست دار محیط زیست هستند. این ماده به دلیل دوام، استقامت و انعطاف پذیری می تواند کاربردهای زیادی از جمله اضافه شده به لباس و نیز کاربردهای تولیدی داشته باشد و می تواند به عنوان رباط و تاندون مصنوعی که در معرض تنش های حامل بار قوی هستند استفاده شوند.

 

 

 

 

 

 

انتهای خبر