باحثون ينتجون مادة هلامية غريبة تقاوم ضغط عجلات السيارة

قام مطورون من جامعة كامبريدج بإنتاج مادة جديدة غريبة وناعمة تتكون من 80% من الماء ولكن لها قدرة هائلة لمقاومة الضغط وتدعى الهيدروجيل وقد أوضح المطورون: إن “الهيدروجيل الشبيه بالزجاج” قد يبدو وكأنه هلام اسفنجي ، ولكن عند ضغطه يعمل مثل الزجاج المضاد للكسر. يتم تشكيل الهيدروجيل باستخدام شبكة من البوليمرات مرتبطة ببعضها البعض من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية العكسية ويمكن استخدام مادة الجيل الفائق هذه في تطبيقات مختلفة مثل بناء الروبوتات اللينة والإلكترونيات الحيوية وحتى استبدال الغضروف التالف في جسد الإنسان. استخدم الفريق مادتهم الجديدة لإنشاء مستشعر ضغط هيدروجيل ، والذي عند وضعه تحت الأقدام يمكنه مراقبة الأشخاص أثناء المشي والوقوف والقفز. الصلابة وقدرات الشفاء الذاتي للهلاميات المائية موضوعًا شائعًا للبحث في السنوات الأخيرة ومع ذلك ، فقد ثبت أن صنع هلاميات تتحمل الضغط دون أن يتم سحقها يمثل تحديًا والهلاميات المائية هي عبارة عن شبكات ثلاثية الأبعاد من البوليمرات “المحبة للماء” التي تنتفخ في الماء ويمكن أن تحتوي على كمية كبيرة من السائل مع الحفاظ على بنيتها. وقال مؤلف البحث وعالم كيميائي البوليمرات الاصطناعية في جامعة كامبريدج زيهوان هوانغ: “نحن نستخدم روابط متقاطعة قابلة للانعكاس لصنع الهلاميات المائية الناعمة والمطاطة ، ولكن صنع هيدروجيل صلب وقابل للضغط أمر صعب! وتصميم مادة بهذه الخصائص أمر غير منطقي تمامًا.” وأوضح عالم الكيمياء البوليمر أورين شيرمان ، من الجامعة أيضًا: “بوجود نسبة 80% من الماء ، قد تعتقد أنه سينفجر مثل بالون مائي ، لكنه لا ينفجر: فهو يظل سليمًا ويتحمل قوى الضغط الهائلة”. وقال المؤلف المشارك في البحث Jade McCune : الطريقة التي تحمل بها الهيدروجيل الضغط كانت مفاجأة ، لم يكن مثل أي شيء رأيناه في الهلاميات المائية ،” قال البروفيسور شيرمان: “لقد أمضى الناس سنوات في صنع الهلاميات المائية الشبيهة بالمطاط ، لكن هذا مجرد نصف الصورة”. وأضاف الدكتور هوانغ: “على حد علمنا ، هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها صنع الهلاميات المائية الشبيهة بالزجاج!! أي أننا نفتح فصلًا جديدًا في مجال المواد اللينة عالية الأداء.

المصدر: Nature Materials