Các nhà nghiên cứu tại ĐH Tokyo, Nhật Bản nghĩ rằng, loại vật liệu mới của họ có thể giải quyết vấn đề này.
Takuzo
Adai và đội của ông đã trộn vài gam đất sét, 100g nước cùng với một
lượng nhỏ chất làm dày có tên là sodium polyacrylate và một loại “keo
phân tử” hữu cơ. Chất làm dày sẽ giúp trải đất sét thành những tấm
mỏng, tăng diện tích bề mặt và cho phép keo hữu cơ có sự bám dính tốt
hơn.
Điều
này có nghĩa là, hình thành từ hỗn hợp 98% là nước nên loại vật liệu
này vẫn có thể trong suốt và trở thành một loại gel nước (hydrogel) mềm
dẻo với độ bền cơ học đủ để tạo ra một bản rộng 3,5cm.
Gel nước tự sửa chữa
Độ
bền của loại vật liệu này phụ thuộc vào tổng lực liên kết giữa những
phân tử trong tấm đất sét siêu mỏng với những phân tử trong keo hữu cơ.
Lực
này được gọi là lực siêu phân tử, giống như những liên kết hydro, nó
giúp giữ chặt những phân tử nước giữa những tấm đất sét.
Với
một vài loại gel nước khác thì độ bền của chúng tùy thuộc vào những
liên kết cộng hóa trị hơn là lực liên kết siêu phân tử. Một thuận lợi
từ sự có mặt của liên kết siêu phân tử đó là khi những liên kết cộng
hóa trị bị phá vỡ, thì độ bền của vật liệu cũng không mất đi.
Lực
liên kết siêu phân tử, nói cách khác, có thể dễ dàng tái lập. Bởi vậy
khi vật liệu bị phá hỏng bởi sức nặng nó có thể phục hồi độ bền một
cách nhanh chóng.
Chỉ mất 3 phút để có thể hình thành loại gel này mà không đòi hỏi hiểu biết về các quy trình hóa học, Aida cho biết.
Craig Hawker, ĐH California tại Santa Barbara,
người không tham gia nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng: “Một trong những
đột phá quan trọng của loại vật liệu này đó là sự đơn giản từ đầu đến
cuối trong quy trình sản xuất. Cùng với đó là những thuộc tính vật lý
nổi bật của nó”.
Một thế hệ vật liệu mới
“Dẻo
dai, chịu nhiệt và sự mạnh mẽ chỉ là một trong những thuộc tính vật lý
ban đầu mà dòng vật liệu mới này mang lại,” Hawker cho biết.
“Tôi dự đoán rằng bước tiếp cận này sẽ mở đầu cho những thiết kế vật liệu thậm chí còn ấn tượng hơn trong tương lai gần.”
Nhà
khoa học polymer Jian Ping Gong, ĐH Hokkaido, Sapporo, Nhật Bản nói
rằng, nghiên cứu này rất tuyệt vời nhưng cũng chỉ ra rằng, độ bền của
vật liệu này vẫn thua kém so với plastic và các loại gel sử dụng liên
kết cộng hóa trị.
Đáp
trả, Aida cho biết, độ bền của vật liệu đơn giản là sẽ tăng theo tỉ lệ
đất sét, sodium polyacrylate làm dày và keo trong hỗn hợp, còn việc vật
liệu có trong suốt hay không rõ ràng là không mấy quan trọng.
Theo Newscientist