有一种“果冻”，大象踩一脚也不会碎

有一种果冻，即使被大象踩也不会破。

主要成分是水，会不会像水球一样容易被压碎。材料科学家不会放弃...

如果要做果冻，最重要的原料就是水一大锅水，加一点果冻粉，就能变成一大锅果冻

但是这样做出来的果冻非常易碎，随意一踩就会碎得不成样子。

压碎的普通果冻

现在，剑桥大学的科学家开发出了一种超级果冻虽然主要成分也是水，但是被汽车反复碾压10次以上也不会断不仅不会断裂，还能在短时间内恢复原状

研究小组将结果发表在《自然材料》杂志上。

到桶里来。

这种超级果冻是一种水凝胶，80%的成分是水可是，让水变得不可思议的强大的秘密并不是果冻粉科学家使用一种叫做葫芦脲的物质

尿素是一种桶状分子，因为形状像葫芦和南瓜，而且都来自葫芦科，所以得到了一个恰当的名称。

这些桶都是由甘脲单元连接的，5个甘脲单元可以连接成葫芦脲，6个甘脲单元可以连接成葫芦脲但是，不管是几个甘脲单元组成的桶，中间都有一个空腔，可以用来装东西例如，这个研究小组使用的葫芦尿素是一个可以容纳两个客体分子的桶

当这两个客人进入桶内时，其所在的链状聚合物会相互交联，形成一个大网，称为超分子聚合物网络因此，负责结网的葫芦脲也被称为交联剂

当水分子被包裹在如上所示的网络中时，水凝胶就可以形成了。

可是，水凝胶将具有何种性质取决于桶中的客体分子多年来，科学家们一直喜欢用葫芦脲来探索新材料，正是因为葫芦脲可以与各种物体结合放入不同的物体，就会形成不同的水凝胶，比如可拉伸的水凝胶，可以快速自我修复的水凝胶等等

大象踩上去就没事了。

这一次，剑桥大学的研究团队选择了全氟苯作为第一个对象，第二个对象有几个候选对象。

这些客体分子不会永远留在桶里它们与葫芦脲之间的化学反应是可逆的，处于动态平衡换句话说，客人总是来来去去

问题是客人走得快还是慢在过去科学家用同样的方法制造的水凝胶中，大部分客体分子解离很快，得到的材料柔软且可拉伸可是现在，如果剑桥团队想要制造牢不可破的水凝胶，就必须选择缓慢解离的客体分子:快速键合和缓慢解离，这样大的交联网络才能保持紧密连接的结构

是左前辈水凝胶的研究成果，柔软可拉伸，右为新研究成果，坚硬可压缩。

被选中的物体，在遇到葫芦脲之后，确实带来了科学家们所期待的属性:它们比通常的物体分子在桶中停留的时间更长如此形成的水凝胶将具有更强的结构来抵抗剧烈的压缩

如上所述，研究小组只为葫芦脲选择了一个第一对象，并尝试了几个第二对象当第二个物体中的一个出现时，形成的水凝胶足以承受高达1亿帕斯卡的强大压力在这种情况下，水凝胶被压缩了93%，薄到从照片上几乎看不出来，但它没有破裂而且重压消失后，2分钟内就能恢复原状

上半部分是水凝胶压缩前，中间部分压缩，下半部分压缩后不到2分钟。

如果你想知道1亿帕斯卡是什么概念，它相当于给人类的小指指甲施加了1000多公斤的重压或者更形象地说，如果一头大象用一只脚踩在邮票大小的水凝胶上，另外三只脚悬空，水凝胶就可以安然无恙

既然有超级果冻，只压扁一次显然不够，还得连续蹂躏科学家们让一辆重达1200公斤的汽车将它的一个轮子压在70 × 50 × 6 mm的水凝胶上1分钟，然后连续碾过它16次结果，水凝胶仍然恢复到预期的原始状态

压缩前，水凝胶厚度为6mm下半部分是被汽车碾压多次恢复原状的水凝胶。

这种料子应该很软吧但根据该团队的说法，这是一种硬水凝胶，也是第一种已知的玻璃状水凝胶领导这项研究的柳文欢·谢尔曼教授也表示，人们制造类似橡胶的水凝胶已经很多年了，但这只是事情的一半，现在从橡胶到玻璃，都可以做出不同压缩性质的水凝胶，全貌就完成了

这有什么用。

首先，科学家用超级果冻制作了一个压力传感器由于其出色的压缩性能，该传感器不仅测量范围广，而且非常敏感如果放在脚底，可以实时分辨站立，行走，跳跃的动作

电容式压力传感器输出的压力数据是左走，中跳，右立。

这个小型演示实验表明，在生物电子学领域应用超级果冻是完全可能的。

除了适合作为传感器，承受极端压力而不破裂的特性可能还有其他用途其抗压强度比牛关节软骨至少高一个数量级因此，当人体软骨受伤退化后，超级果冻就有可能成为替代材料

科学家们还希望有一天，这种新材料可以用在人造肌肉，假肢或软式机器人上。

但是，它不能食用。

原始纸张:

参考链接: