Los investigadores de la Universidad de Hokkaido han desarrollado un hidrogel que hace exactamente lo contrario de lo que normalmente hacen los materiales a base de polímeros, como las botellas de plástico. Por lo general, estos materiales se derriten o pierden dureza cuando se exponen al calor.
El nuevo hidrogel se vuelve 1.800 veces más sólido cuando se expone al calor: podría proporcionar a los motociclistas y automovilistas protección contra accidentes.
Este hidrogel se endurece cuando se calienta y se ablanda cuando se enfría. El descubrimiento del equipo, publicado en la revista Advanced Materials, podría conducir a la fabricación de ropa protectora increíble para accidentes de carretera y deportivos.
Takayuki Nonoyama e Jian Ping Gong La Universidad de Hokkaido y sus colegas se inspiraron en cómo las proteínas permanecen estables dentro de los organismos que sobreviven en ambientes con temperaturas extremas.
Los organismos que incluso sobreviven al calor de las fuentes termales y las salidas volcánicas en aguas profundas permanecen vivos gracias a las interacciones electrostáticas mejoradas, como los enlaces iónicos. El equipo desarrolló un gel de poliacrílico económico y no tóxico basado en este principio.
Hidrogel que se vuelve indestructible al calor.
Se sumergió un gel compuesto de ácido acrílico (PAAc) en una solución acuosa de acetato de calcio. El PAAc solo actúa como cualquier otro material a base de polímero y se ablanda cuando se calienta. Pero cuando se agrega acetato de calcio, los residuos externos de PAAc interactúan con las moléculas de acetato de calcio, de manera similar a lo que sucede dentro de las proteínas termofílicas, lo que hace que el PAAc actúe de manera muy diferente.
El equipo descubrió que cuando alcanza una temperatura crítica, en este caso alrededor de 60 ° C, el material se transforma rápidamente de un hidrogel suave y transparente en un plástico rígido y opaco.
El material se vuelve 1.800 veces más rígido, 80 veces más resistente y 20 veces más duro que el hidrogel original cuando se calienta. La transición de blando a rígido es completamente reversible a medida que cambia la temperatura.
Además, los científicos pudieron ajustar la temperatura de cambio ajustando la concentración de los ingredientes.
Por lo tanto, demostraron una posible aplicación del material combinándolo con un tejido de lana de vidrio. Por lo tanto, incluso este tejido, suave a temperatura ambiente, si se frota contra una superficie de asfalto durante cinco segundos a una velocidad de 80 km / hora, se endurece y no sufre ningún daño, excepto por unas pocas abrasiones leves en la superficie.
Takayuki Nonoyama afirma que “Las prendas confeccionadas con tejidos similares podrían utilizarse para proteger contra accidentes de tráfico o lesiones deportivas. Nuestro material también podría utilizarse como revestimiento de ventanas, que absorbería el calor para mantener más frescos los ambientes interiores ”.
El gel polimérico Se puede producir fácilmente con materias primas versátiles, baratas y no tóxicas que se encuentran comúnmente en la vida diaria.
