El nuevo compuesto compuesto de agua dulce y vidrio es más fuerte que el acero


El nuevo compuesto compuesto de agua dulce y vidrio es más fuerte que el acero
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El nuevo compuesto compuesto de agua dulce y vidrio es más fuerte que el acero

El nuevo compuesto es muy adecuado para el desarrollo de tendones artificiales y ligamentos, robots blandos y otras aplicaciones que demandan un material flexible y resistente para soportar cargas a largo plazo.

Los investigadores en Japón han desarrollado un material compuesto suave y flexible que es más fuerte que el acero mediante la combinación de hidrogeles con un tejido de fibra de vidrio.

El nuevo compuesto es muy adecuado para el desarrollo de tendones artificiales y ligamentos, robots blandos y otras aplicaciones que requieren un material flexible y resistente para soportar cargas a largo plazo, según el equipo de investigadores de la Universidad de Hokkaido.

Los científicos combinaron hidrogeles que contienen altos niveles de agua con tejido de fibra de vidrio para crear los materiales usando un método similar que se utiliza para producir plásticos reforzados, dijeron. El material resultante logra fuerza y ​​flexibilidad, lo que lo hace novedoso en el campo de los compuestos, dijo Gong Jian Ping, profesor de la universidad que dirigió la investigación.

Los hidrogeles resistentes han mostrado un fuerte potencial como biomateriales estructurales para su uso en partes artificiales del cuerpo, robots blandos y otras aplicaciones. Sin embargo, históricamente ha sido difícil incorporar propiedades mecánicas y de carga en ellos para crear materiales suaves, pero notablemente fuertes que se adapten a estos propósitos, dijo.

 La importancia de su trabajo reciente y de su equipo es que han desarrollado compuestos de hidrogel de tela que son flexibles y suaves, pero tienen dureza comparable a los metales, dijo Gong a Design News.

"Esta es una gran sorpresa para nosotros", dijo. "Durante el desarrollo de tales materiales compuestos blandos, descubrimos que la matriz de hidrogel resistente a la disipación de energía da efecto sinérgico para la mejora sustancial de la dureza de los compuestos de tela-hidrogel".

Para lograr sus resultados, el equipo utilizó poliamolitos que tienen cargas opuestas en una columna vertebral de polímero de muestra, dijo Gong. "Ese polímero forma hidrogeles viscoelásticos, autocurables y resistentes a través de la asociación iónica", dijo.

Mediante el uso de tejido de vidrio -que es capaz de formar uniones iónicas al poliamolito- el equipo logró una fuerte adhesión de los geles de poliamolitos y la tela, transfiriendo efectivamente la carga de la tela rígida a la matriz de hidrogel suave, disipadora de energía, dijo Gong . El método dio como resultado el material compuesto resistente y se puede aplicar a otros compuestos, dijo.

"Los materiales resultantes podrían ser utilizados como materiales portadores de carga biológica que pueden exceder los materiales existentes, como un tendón o un ligamento", dijo Gong.

El trabajo proporciona una guía hacia el diseño universal de compuestos blandos con "extraordinaria capacidad de resistencia a la fractura", ella y el equipo escribieron en un resumen para un documento sobre su trabajo en la revista Advanced Functional Materials.

Los investigadores planean continuar su trabajo mediante la aplicación de un concepto similar a otros compuestos, como cauchos resistentes y elastómeros, dijo Gong.

Gerardo SanchezEl nuevo compuesto compuesto de agua dulce y vidrio es más fuerte que el acero


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