Un team di ricercatori della Southern University of Science and Technology in Cina ha trovato un modo per utilizzare le forze di taglio per creare un idrogel supramolecolare autoassemblato da un sol. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Chimica della natura , i ricercatori descrivono come hanno creato il loro idrogel e alcune delle sue proprietà.

I ricercatori hanno notato che gli idrogel supramolecolari vengono generalmente distrutti dalle forze di taglio con conseguente conversione in un sol (un colloide con particelle solide). Stavano lavorando con versioni bioispirate dell'autoassemblaggio molecolare tipicamente visto in natura, come accade con l'autoguarigione negli animali. Hanno notato che nel mondo naturale, tale assemblaggio si riscontra solitamente in materiali con un'architettura complessa e con funzioni molto mirate. Quelli realizzati in laboratorio, a differenza di quelli in natura, sono stati generalmente più stabili.

Come parte dei loro esperimenti, i ricercatori hanno aggiunto ioni di rame a una soluzione di pseudopolirotassani (creati infilando tubi molecolari su catene di polietilenglicole). Hanno scoperto che quando agitavano vigorosamente il cilindro che conteneva la loro soluzione, il materiale all'interno trasformato in un gel. I ricercatori spiegano che lo scuotimento ha esercitato forze di taglio sugli ingredienti costringendo le intracatene a diventare intercatene con reticolazione minima o nulla con altri pseudopolirotassani.

I ricercatori riferiscono che il gel aveva proprietà promettenti e si confrontava favorevolmente con altri gel, ed è estensibile fino a 30 volte la sua lunghezza non allungata. Hanno anche scoperto che è tornato a un sol quando lasciato su un tavolo durante la notte a temperatura ambiente. Ma scuotendolo lo ha restituito a un gel. Riferiscono che il ciclo potrebbe essere ripetuto fino a cinque volte prima che iniziasse a degradarsi. Notano anche che il ciclo rappresenta una forma di autoguarigione.

I ricercatori suggeriscono che la forma di autoassemblaggio dissipativo dimostrata dai loro esperimenti sarebbe molto probabilmente utile agli scienziati dei materiali a causa della capacità del gel di imitare l'auto-guarigione naturale - suggeriscono che potrebbe anche rivelarsi abbastanza adattivo. Notano anche che il gel risultante era più forte di altre strutture create utilizzando l'autoassemblaggio dissipativo sintetico, e dimostra migliori proprietà meccaniche.

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