Các nhà khoa học tại Đại học MIT, Mỹ tạo ra vật liệu siêu dính cấu thành từ hơn 90% nước

06-10-2022

(kyluc.vn - uskings.us) Các nhà khoa học tại MIT tạo ra một loại hydrogel siêu dính dựa trên nước lấy cảm hứng từ con hà bám vào thân tàu.

Thiên nhiên đã phát triển những cách thức sáng tạo để giải quyết một thách thức khó khăn: Vẹm và vẹm cứng đầu dính chặt vào mặt vách đá, vỏ tàu và thậm chí là da của cá voi. Tương tự như vậy, gân và sụn dính vào xương với độ bền đáng kinh ngạc, tạo cho động vật sự linh hoạt và nhanh nhẹn.

Chất kết dính tự nhiên trong tất cả các trường hợp này là hydrogel - một hỗn hợp giữa nước và vật liệu dẻo để tạo ra một liên kết cứng và bền.

Giờ đây, các kỹ sư tại MIT đã phát triển một phương pháp tạo ra hydrogel tổng hợp, cấu thành từ hơn 90% là nước. Hydrogel, là một vật liệu trong suốt, giống như cao su, có thể dính vào các bề mặt như thủy tinh, silicon, gốm sứ, nhôm và titan với độ dẻo dai tương đương với liên kết giữa gân và sụn trên xương.

 

Nguồn: news.mit.edu

 

Trong các thí nghiệm để chứng minh độ bền của loại vật liệu này, các nhà nghiên cứu đã đặt một hình vuông nhỏ hydrogel của họ vào giữa hai tấm thủy tinh, từ đó họ treo một vật nặng 55 pound. Họ cũng dán hydrogel vào một tấm silicon, sau đó họ dùng búa đập vỡ. Trong khi silicon vỡ ra, các mảnh của nó vẫn còn nguyên tại chỗ.

Độ bền như vậy khiến hydrogel trở thành ứng cử viên lý tưởng cho các lớp phủ bảo vệ trên các bề mặt dưới nước như tàu thuyền và tàu ngầm. Vì hydrogel tương thích sinh học nên nó cũng có thể phù hợp với một loạt các ứng dụng liên quan đến sức khỏe, chẳng hạn như lớp phủ y sinh cho ống thông và cảm biến được cấy vào cơ thể.
 
Xuanhe Zhao, Phó Giáo sư Phát triển Nghề nghiệp Robert N. Noyce tại Khoa Cơ khí của MIT cho biết: “Bạn có thể tưởng tượng ra những ứng dụng mới với vật liệu rất bền, kết dính nhưng mềm mại này. Ví dụ: nhóm của Zhao hiện đang khám phá cách sử dụng hydrogel trong robot mềm, nơi vật liệu có thể đóng vai trò như gân và sụn tổng hợp hoặc trong các khớp linh hoạt.
 
Zhao nói: “Vì hydrogel chứa hơn 90% là nước, nên liên kết có thể được coi là chất kết dính nước, cứng hơn các loại keo tự nhiên, chẳng hạn như trong các loài trai và trai, và các loại keo dưới nước lấy cảm hứng từ sinh học. “Công trình này có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu về khả năng kết dính sinh học, cũng như các ứng dụng thực tế như trong lớp phủ hydrogel, thiết bị y sinh, kỹ thuật mô, xử lý nước và keo dưới nước.”

Theo Tổ chức Kỷ lục Hoa Kỳ (uskings.us) 


Thanh Huyền - VietKings (biên tập và nguồn ảnh: internet)