Los investigadores han desarrollado un material gelatinoso que puede soportar el equivalente a un elefante parado sobre él, y recuperar completamente su forma original, a pesar de ser 80% agua.
Con un 80% de agua, se podría pensar que se rompería como un globo de agua, pero no es así: se mantiene intacto y soporta enormes fuerzas de compresión.
Este material blando pero resistente, desarrollado por un equipo de la Universidad de Cambridge, tiene el aspecto y el tacto de una gelatina blanda, pero actúa como un vidrio ultraduro e inastillable cuando se comprime, a pesar de su alto contenido en agua.
La parte no acuosa del material es una red de polímeros. Es la primera vez que se incorpora a un material blando una resistencia a la compresión tan importante.
Podría usarse para una amplia gama de aplicaciones potenciales, como la robótica blanda, la bioelectrónica o incluso como sustituto del cartílago para uso biomédico.
Para fabricar materiales con las propiedades mecánicas que deseamos, utilizamos reticuladores, es decir, la unión de dos moléculas mediante un enlace químico. Utilizamos reticuladores reversibles para fabricar hidrogeles blandos y elásticos, pero fabricar un hidrogel duro y comprimible es difícil y diseñar un material con estas propiedades es totalmente contrario a la intuición.
Dr. Zehuan Huang, Departamento de Química.
Trabajando en el laboratorio del profesor Oren A. Scherman, que dirigió la investigación, el equipo utilizó unas moléculas con forma de barril llamadas Cucurbiturils para fabricar un hidrogel capaz de soportar la compresión.
Con un 80% de contenido de agua, uno pensaría que se rompería como un globo de agua, pero no es así: se mantiene intacto y soporta enormes fuerzas de compresión. Las propiedades del hidrogel son aparentemente contradictorias.
La forma en que el hidrogel puede soportar la compresión fue sorprendente, no se parecía a nada de lo que habíamos visto en los hidrogeles. También descubrimos que la resistencia a la compresión podía controlarse fácilmente.
Dra. Jade McCune.
Los investigadores utilizaron el material para fabricar un sensor de presión de hidrogel para la monitorización en tiempo real de los movimientos humanos, como estar de pie, caminar y saltar.
Por lo que sabemos, es la primera vez que se fabrican hidrogeles similares al vidrio. No sólo estamos escribiendo algo nuevo en los libros de texto, lo cual es realmente emocionante, sino que estamos abriendo un nuevo capítulo en el área de los materiales blandos de alto rendimiento.
Dr. Zehuan Huang
Los investigadores del laboratorio de Scherman trabajan actualmente en el desarrollo de estos materiales similares al vidrio para aplicaciones biomédicas y bioelectrónicas en colaboración con expertos en ingeniería y ciencia de los materiales.
Vía Universidad de Cambridge (texto en inglés).
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