Een team van onderzoekers van de Southern University of Science and Technology in China heeft een manier gevonden om schuifkrachten te gebruiken om een ​​zelf-geassembleerde supramoleculaire hydrogel van een sol te maken. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurchemie , de onderzoekers beschrijven hoe ze hun hydrogel hebben gemaakt en enkele van zijn eigenschappen.

De onderzoekers merkten op dat supramoleculaire hydrogels over het algemeen worden vernietigd door schuifkrachten, wat resulteert in een omzetting in een sol (een colloïde met vaste deeltjes). Ze werkten met bio-geïnspireerde versies van moleculaire zelfassemblage die typisch wordt gezien in de natuur, zoals bij zelfgenezing bij dieren voorkomt. Ze merkten op dat in de natuurlijke wereld, een dergelijke assemblage wordt meestal gezien in materialen met een complexe architectuur en hebben zeer gerichte functies. Die gemaakt in het lab, in tegenstelling tot die in de natuur, waren doorgaans stabieler.

Als onderdeel van hun experimenten, de onderzoekers voegden koperionen toe aan een oplossing van pseudopolyrotaxanen (die werden gemaakt door moleculaire buizen op polyethyleenglycolketens te rijgen). Ze ontdekten dat wanneer ze krachtig schudden met de cilinder die hun oplossing bevatte, het materiaal binnenin omgezet in een gel. De onderzoekers leggen uit dat het schudden schuifkrachten uitoefende op de ingrediënten waardoor intraketens werden gedwongen om interketens te worden met weinig tot geen verknoping met andere pseudopolyrotaxanen.

De onderzoekers melden dat de gel veelbelovende eigenschappen had en gunstig afstak tegen andere gels, en het is rekbaar tot 30 keer de niet-uitgerekte lengte. Ze ontdekten ook dat het terugkeerde naar een sol wanneer het een nacht op kamertemperatuur op tafel werd bewaard. Maar door het te schudden, veranderde het in een gel. Ze melden dat de cyclus tot vijf keer kan worden herhaald voordat deze begon te verslechteren. Ze merken ook op dat de cyclus een vorm van zelfgenezing vertegenwoordigt.

De onderzoekers suggereren dat de vorm van dissipatieve zelfassemblage die door hun experimenten wordt aangetoond, zeer waarschijnlijk nuttig zou zijn voor materiaalwetenschappers vanwege het vermogen van de gel om natuurlijke zelfgenezing na te bootsen - ze suggereren dat het ook behoorlijk adaptief zou kunnen blijken te zijn. Ze merken ook op dat de resulterende gel sterker was dan andere structuren die zijn gemaakt met behulp van synthetische dissipatieve zelfassemblage, en vertoont betere mechanische eigenschappen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk