Məşhur video hidrogelin unikal xüsusiyyətini aşkar etməyə kömək etdi

Avropalı fiziklər “qızardılmış” hidrogelin videosundan ilhamlanaraq sınaqlar keçirməyə qərar verdilər və bu materialın əvvəllər məlum olmayan xüsusiyyətlərini aşkar etdilər.

Məşhur videoda gel muncuqları tavada tullanır və zingildəyir. Bu da alimlərin kəşfinə səbəb oldu: aydın oldu ki, hidrogel qaynar səthə toxunanda güclü kinetik enerji generasiya etməyə qadirdir. Bir gün bu belə materialdan hazırlanmış botlara kömərk edə bilər.

Niderlandın Leyden Universitetindən olan Skott Vaytukaytis Youtube-dakı video çarxdan ilhamlanıb. Bunun necə baş verdiyini öyrənmək üçün Vaytukaytis və onun həmkarları rənglərin hazırlanmasında istifadə olunan hidrogel muncuqlarını tərkibində suyun miqdarı 99% olana qədər islatdılar. Bundan sonra muncuqları 215 ⁰C dərəcəyə qədər qızdırılmış fəzaya atdılar (onun ölçüsü bir neçə yüz mikrometr ilə  20sm arasında idi).

Muncuqların düşmə hündürlüyü 4sm-dən aşağı olarsa onlar sərhədə çatana qədər daha yuxarı tullanmağa balşayırlar. Komanda yüksək sürətli kamera quraşdırdı və gördü ki, şarın səthi ilə həcmi arasında saniyədə 2000-3000 dəfə tezliklə vibrasiya keçirdi. Hidrogel hər dəfə isti səthə saniyənin bir hissəsində toxunanda onun elastik səthində öz-özünə azad olan buxar əmələ gəlirdi. Bu Leydenfrost effektinə bənzəyir (maye daha qaynar maddə ilə toxunanda mayeni tez qızmaqdan qoruyan izolyasiya edici buxar qatı yaranır.

Buxar azad olan kimi materialın elastikliyi hər sıçrayışda muncuğun qaynar səthdə 10-15 dəfə atlanmasına gətirib çıxarırdı. Hidrogelin atlamasının belə  “mikroşablonlar”ı onunla bağlıdır ki, qaynar qibə toxunanda suyun bir hissəsi buxarlanır, bu da kinetik enerji yaradır. Tullanmaların tezliyi muncuqların çıxardığı yüksək səs tezliyiniə uyğundur – onlar havanı vibrasiya etməyə məcbur edən yayıcı kimi hərəkət edir. 4 sm – qızmadan yaranan enerjinin bir neçə dəqiqə ərzində zərbə zamanı itkisi ilə kompensasiya etdiyi hündürlükdür.

Massaçusets texnoloji institutunun (MIT) yumşaq aktiv materiallar Laboratoriyasından Syuanxe Çjao əmindir ki, gələcəkdə bu hidrogel komponentlərin hesabına hərəkət edən robotlara daha sürətli və çevik olmağa imkan verəcək. O bir dəfə balıq tutmağı bacaran hidrogel robot hazırlamışdı.

Müəllif: Famil Ələkbərov