Los investigadores probaron un hidrogel pegajoso al usarlo para pegar un pato de goma a una roca en el océano
Hao Guo, Hongguang Liao y Hailong Fan
Un pato de goma que estuvo pegado a una roca junto al mar durante más de un año ha demostrado la fuerza de un nuevo material pegajoso. El adhesivo podría usarse en robots de aguas profundas y trabajos de reparación, o como pegamento quirúrgico para procedimientos médicos.
“Desarrollamos un hidrogel súper adhesivo que funciona extremadamente bien incluso bajo el agua, algo que muy pocos materiales pueden lograr”, dice Fanático de granizo en la Universidad de Shenzhen en China. Los hidrogeles son materiales elásticos y blandos.
Fan, luego en la Universidad de Hokkaido en Japón, y sus colegas analizaron 24,000 secuencias de proteínas pegajosas de muchos organismos diferentes para identificar las combinaciones más rectas de aminoácidos, los bloques de construcción de proteínas. Utilizaron esa información para crear 180 tipos diferentes de hidrogel adhesivo. Luego, capacitaron a modelos de inteligencia artificial en las propiedades del material de los hidrogeles para predecir recetas aún mejores para materiales súper estancados.
Este proceso permite al equipo desarrollar una nueva clase de hidrogel versátil y pegajoso. El material se une a las superficies incluso cuando se ha despegado y descansado varias veces o sumergido en el agua de mar, dice Fan. Superó 1 megapascal de resistencia de adhesión bajo el agua, aproximadamente 10 veces más fuerte que la mayoría de los materiales suaves y pegajosos en las mismas condiciones.
La investigación “demuestra un cambio de paradigma en la forma en que podemos diseñar materiales blandos de alto rendimiento”, dice Zhao Qin en la Universidad de Syracuse en el estado de Nueva York. Elogió al equipo por identificar patrones de pegajosidad en proteínas naturales y capturarlos en el nuevo material.
La demostración más caprichosa de la resistencia pegajosa del hidrogel implicó mantener ese pato de goma amarillo unido a la roca empapada de ondas junto a la orilla. En un experimento más práctico, el hidrogel selló instantáneamente una tubería de agua con fugas. Esto sugiere que podría ayudar a reparar estructuras submarinas o hacer que los productos electrónicos y robóticos flexibles y la robótica sean resistentes al agua.
El material también era biocompatible, que los investigadores demostraron implantándolo debajo de la piel de los ratones. Esto podría hacer que sea útil para aplicaciones biomédicas, como colocar implantes o trabajar como pegamento quirúrgico.
La pegajosa del hidrogel es notable, dice Qin, pero señala que el material debe ser relativamente grueso para funcionar bien. Espera verlo probado fuera de condiciones experimentales ideales, especialmente en situaciones del mundo real con superficies ásperas, contaminadas o en movimiento.
Los investigadores han presentado una patente para el nuevo material a través de la Universidad de Hokkaido, donde la mayoría de ellos trabajan.
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