Від контактних лінз до підгузків. Створено надміцний гідрогель із функцією самовідновлення

Дослідники з Північно-Східного університету розробили новий тип гідрогелю, який повністю піддається вторинній переробці та здатний самостійно відновлюватися всього за кілька хвилин після пошкодження.

Результати наукової роботи опубліковано в журналі Advanced Materials.

Гідрогелі нагадують губки, що утримують велику кількість води завдяки внутрішній мережі довгих молекулярних ланцюгів. Традиційно для їх зміцнення використовують «постійні зв’язки», тому такі матеріали майже неможливо розчинити чи переробити, що створює проблему відходів, які не розкладаються.

Американські вчені замінили постійні зв’язки на оборотні імін-боронові естери.

Це дозволило повністю розібрати полімерну мережу, вилучити компоненти та відтворити вихідний матеріал, причому перероблені версії іноді демонстрували навіть кращі характеристики.

Попри внутрішню міцність, матеріал має м’яку желеподібну консистенцію. Завдяки унікальній ролі води та контролю кислотності середовища зв’язки в полімері постійно руйнуються й утворюються знову. Під час випробувань розрізані навпіл частини гідрогелю самостійно з'єднувалися, а порізи затягувалися приблизно через 15 хвилин.

Це відкриття має значний потенціал для створення екологічних медичних виробів, контактних лінз, засобів гігієни та систем доставки ліків, де ремонт або заміна є економічно невигідними чи неможливими через складність або високу вартість.