Actualmente, se están realizando esfuerzos en todo el mundo para crear materiales que sean amigables tanto para la sociedad como para el medio ambiente. Entre ellos se encuentran aquellos que comprenden diferentes materiales, que exhiben los méritos de cada componente.
Los investigadores de la Universidad de Hokkaido, dirigidos por el profesor Jian Ping Gong, se han centrado en crear un material reforzado con hidrogeles. Aunque dicha sustancia tiene potencial como biomaterial estructural, hasta ahora no se ha encontrado ningún material confiable y lo suficientemente fuerte para un uso a largo plazoEste estudio se realizó como parte del Impulsante cambio de paradigma de la Oficina del Gabinete a través del Programa de tecnologías disruptivas ImPACT.
Para abordar el problema, el equipo combinó hidrogeles que contenían altos niveles de agua con tela de fibra de vidrio para crear materiales flexibles pero resistentes, empleando el mismo método utilizado para producir plásticos reforzados. El equipo descubrió que una combinación de geles de polianfolito PA, un tipo de hidrogel que desarrollaron antes, y la tela de fibra de vidrio con una fibra única que mide alrededor de 10 m de diámetro produjo un material resistente y extensible. El procedimiento para hacer el material es simplemente sumergir la tela en soluciones precursoras de PA para polimerización.
Cuando se usan solos, los hidrogeles reforzados con fibra desarrollados por el equipo son 25 veces más resistentes que el tejido de fibra de vidrio y 100 veces más resistentes que los hidrogeles, en términos de la energía requerida para destruirlos. La combinación de estos materiales permite un endurecimiento sinérgico.El equipo teoriza que la dureza aumenta por los enlaces iónicos dinámicos entre la fibra y los hidrogeles, y dentro de los hidrogeles, a medida que la dureza de la fibra aumenta en relación con la de los hidrogeles. En consecuencia, los hidrogeles recientemente desarrollados son 5 veces más resistentes en comparación con el acero al carbono.
"Los hidrogeles reforzados con fibra, con un nivel de agua del 40 por ciento, son ecológicos", dice el Dr. Jian Ping Gong, "El material tiene múltiples aplicaciones potenciales debido a su confiabilidad, durabilidad y flexibilidad. Por ejemplo, además deusos de moda y fabricación, podría usarse como ligamentos y tendones artificiales, que están sujetos a fuertes tensiones de carga ". Los principios para crear la resistencia del presente estudio también se pueden aplicar a otros componentes blandos, como el caucho.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Hokkaido . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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