Super elastischem Material ist auch Super Strong

Auf der Suche nach einem neuen Material, das war hart, entwickelten Wissenschaftler ein, die auch bis zu 20 Mal seine ursprüngliche Länge ohne zu brechen Strecken können. Das neue Präparat, ein Hydrogel, eines Tages als künstliche Knorpel verwendet werden könnte, sagen die Forscher.

Eine typische Hydrogel (ein Gel, dessen Teilchen in Wasser dispergiert sind) kann nur ein paar Mal seine Länge, wenn das dehnen. Auch Naturkautschuk kann nur fünf-bis sechsmal seiner Länge dehnen.

Aber die neue Mischung aus Alginat, Polyacrylamid und Wasser, erwies sich als weitaus dehnbarer und Fraktur-Nachweis bei Tests. Harvard-Maschinenbau-Ingenieur Zhigang Suo, sagte der Wissenschaftler in einem stretching Maschine eingespannt und fiel auch eine Edelstahl-Kugel drauf.

Labor gefertigte Hydrogele werden weiche Kontaktlinsen, Tissue engineering Gerüste und Drug-Delivery. Natürliche Hydrogele sind Tofu (das kann fast 90 Prozent aus Wasser) und "vieler unserer Körperteile", sagte Suo. "Knorpel, dein Herz, dein Gehirn als Hydrogele charakterisiert werden."

Unglaublich genug, sei die Dehnbarkeit nur ein Nebeneffekt der das Team Forschung Suo. "Wir sind vor allem dies als ein zähes Material studieren. Es passiert sehr dehnbar sein, aber es ist wirklich hart."

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Eine typische Hydrogel erfordert nur 10 Joule pro Quadratmeter von Gewalt zu brechen. Aktuelle Kontaktlinsen aus einem Hydrogel entwickelt in den 1960er Jahren bricht nach ein paar hundert Joule pro Quadratmeter von Gewalt. Menschliche Knorpel wird nicht zerreißen, bis es 1.000 Joule pro Quadratmeter ausgesetzt ist.

"Unser Material die Bruchenergie auf etwa 10.000 geht," sagte Suo. Da die beiden Polymere, aus denen sich der feste Teil des Gels "bekannte biokompatible Materialien" sind, kann das Endprodukt einen geeigneten Knorpel-Ersatz, sagte er.

Das Material kann Wiederherstellen nicht überbeansprucht, Suo hinzugefügt. Wenn sie Elastizität verliert, nach zu weit gestreckt, wird auf 176 Grad Fahrenheit (80 Grad) erhitzen seine Dehnbarkeit und Festigkeit wiederhergestellt.

Die Forschung erscheint in der Sept. 6-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.

Diese Geschichte wurde von InnovationNewsDaily, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt. Folgen Sie InnovationNewsDaily auf Twitter @News_Innovation. Wir sind auch auf Facebook & Google +.