Gelatin là chất nửa rắn khi nguội và trở thành chất lỏng khi nóng, đúng không? Không phải lúc nào cũng thế. Các nhà hóa học ở trường Đại học Radboud Nijmegen, Hà Lan, vừa tạo ra một “siêu gel” hành xử theo kiểu ngược lại – nó ở dạng lỏng khi nguội, và cứng lên khi nóng. Ngoài ra, nó còn hấp thụ nước tốt hơn những chất gel khác 100 lần. Để tạo ra nó, các nhà nghiên cứu đã bắt chước cấu trúc protein của tế bào người.
Một đội đứng đầu là giáo sư Alan Rowan và tiến sĩ Paul Kouwer đã chế tạo chất gel trên sử dụng một polymer tổng hợp gọi là polyisocyanide. Các phân tử của nó xoắn lại với nhau tạo thành những mạng lưới cứng, chắc mà người ta gọi là “dây nano”. Mỗi tế bào trong cơ thể của chúng ta có chứa hàng nghìn cấu trúc protein rất giống về mựt cấu trúc với những sợi dây này.
Các dây nano của siêu chất gel liên kết với nhau thành một trạng thái kiểu mạng lưới. (Ảnh: Radboud University Nijmegen)
“Không những cấu trúc chất liệu của chúng tôi giống một cách kì lạ với protein tế bào, mà sức bền và độ nhạy của hai chất liệu về thực tế là giống hệt nhau, cho dù bạn có đột ngột kéo chúng thật mạnh,” Kouwer nói.
Cấu trúc phân tử của chất gel trên là cái gây ra phản ứng nhiệt có vẻ ngược đời của nó, và cho khả năng hấp thụ nước của nó. Một “viên đạn” nước có thể chuyển sang một trạng thái sền sệt, bằng cách thêm chưa tới một gram chất liệu mới trên. Ngoài ra, nhiệt độ tại đó chất gel biến đổi trạng thái cũng có thể điều khiển được – tùy thuộc vào nhu cầu, có thể thay đổi từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ cơ thể.
Những công dụng khác nhau cho chất gel trên đang được xem xét, ví dụ như các ứng dụng mĩ phẩm, tinh lọc vật liệu nano, và là một môi trường nuôi cấy tế bào. Nó còn có thể dùng làm miếng băng chặn vi khuẩn giữ ở nhiệt độ cơ thể, nhưng chuyển thành chất lỏng khi lạnh đi, để dễ lấy ra.
Nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature.
Nguồn: Radboud University Nijmegen
