هیدروژل های تقویت شده با الیاف شیشه ، پنج بار قوی تر از فولاد

هیدروژل ها پتانسیل قابل توجهی درکاربری موارد خاص دارد از پانسمان زخم گرفته تا رباتیک نرم ، اما آنچه باعث محدود شدن آن تا به امروز شده عدم چقرمگی است.
(چقرمگی : در علم مواد به مقاومت مواد در برابر شکست در اثر اعمال تنش گفته می‌شود)
یک تیم از دانشمندان در دانشگاه هوکایدو مجموعه ای جدید از مواد کامپوزیت هیدروژل یا “کامپوزیت نرم تقویت شده با الیاف ” که ترکیب هیدروژل با پارچه بدست آمده از الیاف بافته شده است را، برای ایجاد یک ماده توسعه داده اند که پنج بار قوی تر از فولاد کربن است.

مواد کامپوزیتی با یک اصل بسیار ساده در طول هزارن سال در اطراف ما مشاهده شده اند. بعنوان مثال گل و لای نرم می تواند در مخلوط شدن با کاه به آجر های سخت تبدیل گردد.همین امر با اضافه کردن سفال خرد شده به آجر، قطعات صدف به سرامیک، و یا الیاف شیشه ای به پلاستیک امکان پذیر است.
این حالت بسیار شبیه کاپوزیت هیدروژل تقویت شده با الیاف است.هیدروژل از زنجیره های پلیمری آبدوست با جذب 90 درصدی آب ساخته شده است.آنها بسیار قوی و یا با دوام نیستند، اما محققان با اضافه کردن الیاف شیشه ای کوچک ، مواد سخت که قابلیت کشش و خم شدن داشته باشند را ایجاد کرده اند.
کامپوزیت بدست آمده بطور قابل ملاحظه ایی قوی است که این امر می تواند به دلیل پیوند یونی بین الیاف و هیدروژل در هیدروژل باشد.
در آزمایشات انجام شده با ژل polyampholyte و الیاف شیشه با قطر 10mμ، ماده بدست آمده ۲۵ بار قوی تر از پارچه ساخته شده از الیاف شیشه ، ۱۰۰ برابر سختتر از هیدروژل و ۵ برابر قوی تر از فولاد کربن است که این میزان بر اساس نیروی لازم برای از بین بردن مواد محاسبه گردیده است.
به گفته دکتر جیانگ پینگ گونگ هیدروژل تقویت شده با الیاف، با سطح آب 40 درصد، سازگار با محیط زیست است . وی همچنین می افزاید : این مواد به دلیل قابلیت اطمینان، دوام و انعطاف پذیری آن دارای کاربردهای بالقوه و متعددی است بعنوان مثال به جز صنعت مد و صنعت میتوان در زمینه پزشکی در ساخت رباط مصنوعی و تاندون ها که تحت تنش و تحمل بار زیاد هستند از آن بهره برد.