Chế tạo gel tự phục hồi từ trai

Một nhóm khoa học gia quốc tế đã chế tạo thành công phiên bản tổng hợp của chất dính tự phục hồi (self-healing) mà loài trai sử dụng để gắn mình vào đá nhằm đối phó với các con sóng và những đợt thủy triều lên xuống, theo Newswise.

Loại keo mới hứa hẹn nhiều ứng dụng tiềm năng trong tương lai như sử dụng làm lớp sơn phủ máy móc dưới nước, chế tạo keo dính phẫu thuật hay chất liên kết cho các mô cấy ghép.

Nghiên cứu sinh người Đan Mạch, Niels Holten-Andersen cùng giáo sư Ka Yee Lee thuộc ĐHaaij học Chicago (Mỹ) và các cộng sự đã lấy ý tưởng phát minh này từ những sợi móc lông mỏng mà loài trai tiết ra để gắn mình vào đá ở hồ, sông và đại dương.

Các nhà khoa học cho biết, nhiều loại sơn bọc tổng hợp có đặc điểm chung là bền nhưng dễ gãy. Những loại sơn phủ này dựa vào các liên kết cộng hóa trị vĩnh viễn, một dạng liên kết hóa học phổ biến bao gồm 2 phân tử có chung 2 hoặc nhiều electron. Trong khi đó, các liên kết của vật liệu lấy ý tưởng từ loài trai lại liên kết thông qua kim loại. Theo Holten-Andersen, những liên kết này rất ổn định, tuy nhiên, nếu bị gãy, chúng có thể tự phục hồi mà không cần phải gia cố.

Thành phần chủ chốt của vật liệu này là một polymer, bao gồm các chuỗi phân tử dài do chuyên gia Phillip Messersmith thuộc ĐH Northwestern (Mỹ) chế tạo. Khi được trộn với các muối kim loại ở nồng độ pH thấp, loại polymer này có dạng dung dịch xanh lá cây. Nhưng dung dịch này ngay lập tức chuyển hóa thành một chất gel mà khi được trộn với sodium hydroxide sẽ thay đổi độ pH từ a-xít cao thành kiềm cao. “Thay vì là một dung dịch xanh lá cây, nó chuyển thành một chất gel dính tự phục hồi màu đỏ”, theo Holten-Andersen.

Công trình nghiên cứu trên được Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ và Hội đồng Nghiên cứu Độc lập/Khoa học Quốc gia Đan Mạch cùng tài trợ.