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Un disco de hidrogel puede aumentar 100 veces su área cuando se estira

Lili Chen et al.

Un hidrogel que puede estirarse hasta unas 15 veces su longitud inicial es uno de los materiales más elásticos conocidos hasta ahora y podría usarse para pinzas o tendones robóticos.

Los hidrogeles, que están formados por moléculas de polímeros en forma de cadenas largas unidas por moléculas de agua, son bien conocidos. por su elasticidadpero a menudo no vuelven a su forma original cuando se estiran demasiado.

Lili Chen de la Universidad Tsinghua de Beijing y sus colegas han desarrollado un nuevo tipo de hidrogel que es extraordinariamente elástico pero mantiene su forma original. Modificaron la estructura típica del hidrogel insertando lo que llaman cadenas de collar de perlas, que consisten en cuentas de polímero enrolladas conectadas por una cadena de átomos de carbono. Estos pueden desplegarse bajo tensión y rebobinarse cuando se libera la tensión.

Para hacer estas cadenas, Chen y su equipo secaron un hidrogel para que las cadenas de polímero se sintieran atraídas hacia sí mismas, cuando normalmente las moléculas de agua las atraerían con más fuerza.

Descubrieron que una longitud de 30 centímetros de su hidrogel podía estirarse hasta casi 5 metros antes de volver a su longitud original en unos pocos segundos. Un disco de hidrogel de 2 centímetros de ancho, empujado hacia afuera en todas direcciones, podría aumentar 100 veces su área antes de volver a su tamaño original.

Los investigadores también construyeron pinzas robóticas inflables a partir del hidrogel, diseñadas para manejar con cuidado cosas frágiles. Estos podían recoger objetos como fresas y eran extremadamente resistentes a los daños, y continuaban trabajando después de que una persona se parara sobre ellos o los perforara con una aguja.

«Los hidrogeles suelen ser elásticos, pero no tanto, mientras que este gel combina ambas propiedades para crear materiales ultradeformables e hiperelásticos». dice Huang Zehuan de la Universidad de Pekín en China, que no participó en el estudio. «Sin duda, este trabajo representa un gran avance en materiales poliméricos de alto rendimiento e inspirará un interés sustancial en la explotación de geles hiperelásticos en robótica blanda».

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