Une équipe de chercheurs de la Southern University of Science and Technology en Chine a trouvé un moyen d'utiliser les forces de cisaillement pour créer un hydrogel supramoléculaire auto-assemblé à partir d'un sol. Dans leur article publié dans la revue Chimie de la nature , les chercheurs décrivent comment ils ont créé leur hydrogel et certaines de ses propriétés.

Les chercheurs ont noté que les hydrogels supramoléculaires sont généralement détruits par des forces de cisaillement entraînant la conversion en un sol (un colloïde avec des particules solides). Ils travaillaient avec des versions bio-inspirées d'auto-assemblage moléculaire généralement observées dans la nature, comme cela se produit avec l'auto-guérison chez les animaux. Ils ont noté que dans le monde naturel, un tel assemblage est généralement vu dans des matériaux à l'architecture complexe et ont des fonctions très ciblées. Ceux fabriqués en laboratoire, contrairement à ceux de la nature, ont généralement été plus stables.

Dans le cadre de leurs expériences, les chercheurs ont ajouté des ions cuivre à une solution de pseudopolyrotaxanes (créés en enfilant des tubes moléculaires sur des chaînes de polyéthylène glycol). Ils ont constaté que lorsqu'ils secouaient vigoureusement le cylindre contenant leur solution, le matériau à l'intérieur transformé en gel. Les chercheurs expliquent que les secousses ont exercé des forces de cisaillement sur les ingrédients, forçant les intrachaînes à devenir des interchaînes avec peu ou pas de réticulation avec d'autres pseudopolyrotaxanes.

Les chercheurs rapportent que le gel avait des propriétés prometteuses et se comparait favorablement à d'autres gels, et il est extensible jusqu'à 30 fois sa longueur non étirée. Ils ont également constaté qu'il redevenait un sol lorsqu'il était laissé sur une table pendant la nuit à température ambiante. Mais le secouer l'a ramené à un gel. Ils rapportent que le cycle pourrait être répété jusqu'à cinq fois avant qu'il ne commence à se dégrader. Ils notent également que le cycle représente une forme d'auto-guérison.

Les chercheurs suggèrent que la forme d'auto-assemblage dissipatif démontrée par leurs expériences serait très probablement utile aux scientifiques des matériaux en raison de la capacité du gel à imiter l'auto-guérison naturelle - ils suggèrent qu'elle pourrait également s'avérer assez adaptative. Ils notent également que le gel résultant était plus résistant que d'autres structures créées à l'aide d'un auto-assemblage dissipatif synthétique, et démontre de meilleures propriétés mécaniques.

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