Un team di ingegneri molecolari dell’Università di Tsinghua, in Cina, ha sviluppato un nuovo tipo di idrogel che può allungarsi fino a 15 volte la sua dimensione originale e poi ritornare alla sua forma originale. Nel loro studio, pubblicato sulla rivista Science , il gruppo ha modificato il processo normalmente utilizzato per creare idrogel per produrne uno nuovo molto più elastico.
Gli idrogel sono noti per la loro elasticità:possono essere tirati come caramelle mou o un elastico. Ma la maggior parte non ritorna molto bene alla loro forma originale, rendendoli elastici ma non elastici. Inoltre, possono essere allungati solo in una direzione.
Attualmente, gli idrogel vengono generalmente realizzati creando composti con polimeri reticolati legati da molecole d'acqua. In questo nuovo impegno, il team cinese ha cercato di migliorare le caratteristiche di un idrogel apportando modifiche al metodo di fabbricazione.
Per creare il loro nuovo idrogel, il gruppo di ricerca ha modificato l'approccio standard aggiungendo quelle che descrivono come "catene di collane di perle":catene polimeriche formate a forma di bobine e collegate insieme utilizzando atomi di carbonio. Tali catene, hanno scoperto, potrebbero srotolarsi quando tirate e riavvolgersi quando rilasciate. Per creare le catene, il team ha rimosso l'acqua da un idrogel tradizionale, costringendo le catene esistenti ad attaccarsi a se stesse, e poi ha ripristinato l'acqua.
I ricercatori hanno scoperto che potevano allungare un campione di 30 cm fino a cinque metri. Quando lo hanno rilasciato, il campione è tornato alla sua dimensione e forma originali in pochi secondi. Suggeriscono che i campioni realizzati a forma di disco potrebbero essere tirati in tutte le direzioni fino a quando il campione originale non sarà 100 volte più grande della sua forma originale, per poi tornare alla sua forma originale una volta rilasciato.
Per testare l'uso dell'idrogel in applicazioni generali, hanno costruito pinze robotiche e le hanno usate per maneggiare delicatamente oggetti fragili nel loro laboratorio. Hanno scoperto che il loro robot poteva raccogliere fragole, ad esempio, senza causare ammaccature o alcun tipo di danno. Suggeriscono che il loro nuovo idrogel troverà molti usi in applicazioni commerciali.
Ulteriori informazioni: Lili Chen et al, Un idrogel iperelastico con una deformazione biassiale reversibile ultragrande, Scienza (2024). DOI:10.1126/science.adh3632
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