Loại gel mới có thể kéo giãn tới 4600%, tự phục hồi và có thể được sử dụng trong robot học

Các nhà nghiên cứu tại Đài Loan đã phát triển một loại gel co giãn, tự phục hồi sáng tạo, có khả năng thay đổi màu sắc dưới tác động cơ học hoặc biến đổi nhiệt độ, có tiềm năng biến đổi công nghệ đeo và robot mềm. Loại gel này kết hợp độ đàn hồi vượt trội — có thể kéo giãn lên đến 4600% chiều dài ban đầu — cùng với độ bền và khả năng tự sửa chữa, giải quyết một sự đánh đổi phổ biến trong các vật liệu mềm thường phải hy sinh một trong ba yếu tố: độ bền, khả năng phục hồi hoặc chức năng cảm biến. Chìa khóa của bước đột phá này nằm ở thiết kế phân tử của gel, bao gồm các phân tử rotaxane liên kết cơ học được sắp xếp thành chuỗi hoa cúc, cho phép giãn nở và co lại như lò xo. Các phân tử này được liên kết hóa học trong gel polyurethane được gia cố bằng các tinh thể nano cellulose, hỗ trợ khả năng tự phục hồi thông qua các liên kết hydro có thể đảo ngược. Một đơn vị huỳnh quang đặc biệt gọi là DPAC được gắn vào các phân tử rotaxane, làm thay đổi ánh sáng phát ra từ màu cam sang màu xanh khi gel bị kéo giãn hoặc làm lạnh, từ đó cung cấp chỉ báo trực quan về phân bố ứng suất và biến đổi nhiệt độ. Khả năng cảm biến kép này cho phép gel hoạt động vừa như một vật liệu cấu trúc vừa như một thiết bị cảm biến tích hợp.