NSR: разработан гидрогель, увеличивающий жесткость в 760 раз при нагреве

Китайские ученые из Университета Дунхуа разработали гидрогель способный за секунды менять свои свойства от мягкого эластичного состояния до твердой брони и обратно. Исследование опубликовано в научном журнале National Science Review (NSR).

Материал решает ключевую проблему термочувствительных гидрогелей — медленное восстановление. Традиционным термоупрочняющимся аналогам требуется от получаса для возврата в мягкое состояние.

Новое вещество затвердевает при нагреве до 80°C, увеличивая жесткость в 760 раз. Возврат в мягкое состояние занимает всего 28 секунд. В этой фазе гидрогель растягивается в 20 раз.

Команда добилась таких свойств материала за счет конструкции фазового разделения с высокой энтропией. Включая гидрофильные акриламидные (AAm) единицы в полимерную сеть акрилата кальция, исследователи разрушила плотные кластеры цепей, сшитых кальцием. Это создало неупорядоченную пористую структуру, которая обеспечивает быструю диффузию воды во время охлаждения.

По словам исследователей, новый гидрогель может применяться в адаптивной защите, мягкой робототехнике и умных тканях, регулирующих жесткость в зависимости от температуры тела.