Гідрогель, що затягує порізи за 15 хвилин: американські вчені зробили матеріал переробним

Гідрогелі за своєю будовою нагадують губки: вони утримують багато води завдяки внутрішній сітці з довгих молекулярних ланцюгів. Щоб зробити такий матеріал міцнішим, зазвичай використовують «постійні зв’язки» між ланцюгами. Саме через них гідрогелі майже не вдається розчинити чи переробити — а отже, після використання вони перетворюються на відходи, які не розкладаються.

Команда з Північно-Східного університету запропонувала інший підхід: постійні зв’язки замінили на оборотні імін-боронові естери. Результати роботи опубліковано в журналі Advanced Materials.

Завдяки оборотним зв’язкам полімерну мережу можна повністю розібрати, вилучити з неї компоненти й зібрати вихідний матеріал заново. У частині випадків перероблені версії мали навіть кращі характеристики, ніж початковий гідрогель.

Внутрішня міцність поєднується з м’якою желеподібною консистенцією. Річ у тім, що вода та контроль кислотності середовища відіграють особливу роль: зв’язки в полімері безперервно руйнуються й утворюються знову. Під час випробувань розрізані навпіл зразки гідрогелю самостійно з’єднувалися, а порізи затягувалися приблизно за 15 хвилин.

Потенційні сфери застосування — екологічні медичні вироби, контактні лінзи, засоби гігієни та системи доставки ліків. Ідеться про ситуації, де ремонт або заміна виробу або економічно невигідні, або неможливі через складність чи високу вартість.