Phát triển tấm gel có thể thấm hút chất lỏng gấp ba lần so với khăn giấy thông thường

Các nhà khoa học tại Đại học Maryland đã phát triển một loại vật liệu mới với khả năng hấp thụ tuyệt vời mà họ tưởng tượng sẽ được sử dụng ở mọi nơi từ nhà bếp đến phòng mổ. Tấm gel của nhóm có thể thấm và giữ lượng chất lỏng gấp ba lần so với khăn giấy thông thường và cũng có thể được sử dụng để thấm các chất lỏng đặc hơn như máu và siro.

Khi tạo ra các tấm gel, các nhà khoa học đã bắt đầu vạch ra ranh giới giữa hai loại vật liệu thường được sử dụng để hấp thụ chất lỏng, đó là hydrogel và các vật liệu xốp như vải và giấy. Hydrogel có khả năng hấp thụ tuyệt vời và hấp thụ hơn 100 lần trọng lượng của chúng trong nước, nhưng trở nên giòn và dễ vỡ khi khô.

Ông Srinivasa Raghavan tác giả nghiên cứu tại Đại học Maryland cho biết: “Chúng tôi đã mô phỏng lại hydrogel trông như thế nào. Những gì chúng tôi đã làm là kết hợp các đặc tính mong muốn của khăn giấy và hydrogel.”

Một tấm gel mới có khả năng thấm ba lần chất lỏng so với khăn giấy thông thường.

Nhóm đã đạt được điều này bằng cách trộn axit axetic, natri bicacbonat và các thành phần khác với nhau trong túi có khóa kéo. Những thành phần này tương tác để giải phóng các bong bóng carbon dioxide và tạo thành một vật liệu giống như bọt xốp. Các tấm thủy tinh được sử dụng để ép phẳng vật liệu đó bên trong túi, và tấm thu được sau đó được tiếp xúc với tia UV để cố định các bong bóng và lỗ chân lông. Vật liệu này sau đó được nhúng vào cồn và glycerol rồi sấy khô, khiến nó trở nên mềm, dẻo và có thể cắt được như vải.

Đặt tấm trải giường trên một vũng nước tràn, nó sẽ phồng lên và thấm một lượng chất lỏng nhiều hơn gấp ba lần so với miếng vải và khăn giấy, đồng thời làm như vậy mà không bị nhỏ giọt. Nó cũng mang lại hiệu suất vượt trội khi hấp thụ các chất lỏng đặc hơn như siro và máu. Tấm gel được chứng minh là có khả năng thấm gần 40 ml (1,4 oz) máu trong vòng 60 giây, so với băng gạc chỉ thấm 55% lượng máu đó.

Ông Raghavan cho biết: “Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là hydrogel đầu tiên được báo cáo là có các đặc tính cơ học và xúc giác như vậy. Chúng tôi đang cố gắng đạt được một số đặc tính độc đáo với những nguyên liệu ban đầu đơn giản.”

Nhóm hiện đang làm việc để tăng khả năng hấp thụ hơn nữa, làm cho vật liệu bền hơn và có thể tái sử dụng, đồng thời phát triển các phiên bản để hấp thụ dầu. Ông Raghavan tưởng tượng một ngày nào đó những thứ này sẽ được triển khai trong nhà bếp, phòng thí nghiệm khoa học và ca phẫu thuật, đồng thời được sử dụng trong băng vết thương.