Hydrogel, co přežije extrémy: Superlepidlo budoucnosti

| 2 min

Sdílet

Představte si lepidlo, které nejenže odolá vodě, slané mořské hladině nebo extrémnímu tlaku, ale navíc může být použito tam, kde běžná tavná nebo chemická lepidla selhávají. V poslední době se o něčem takovém mluví často. Hydrogel je lepidlo budoucnosti. Jde o polymerní gel nasáklý vodou, který je navržen tak, aby se jeho lepicí schopnosti neztrácely ani za extrémních podmínek. Výzkumy ukazují, že moderní hydrogely mohou skutečně fungovat i pod vodou a v prostředí s nadměrným tlakem.

Lepidlo, které odolá nejen vodě, ale také solím a silnému tlaku. Může něco takového existovat?

Zdroj: Shutterstock

Proč jsou hydrogely tak zvláštní? Jak přesně je vědci navrhují, aby fungovaly i v extrémních podmínkách? A kde by v blízké budoucnosti mohly najít své místo využití?

Hydrogel jako vysoce odolné lepidlo

Hydrogely jsou trojrozměrné sítě vodou naplněných polymerních řetězců. Ty se chovají jako měkké látky, ale mohou vykazovat překvapivě vysokou mechanickou odolnost, vysvětlují odborníci. Právě kombinace měkké struktury a vysoké nasákavosti dává základ jejich adhezivním vlastnostem, kterými jsou například schopnost přilnout k mokrému povrchu nebo se adaptovat na nerovnosti.

Navíc moderní výzkum ukazuje, že pomocí strojového učení a datově řízeného designu lze adhezivní sílu hydrogelu ještě velmi výrazně zvýšit. Díky tomu by v budoucnu mohly hydrogely působit v hlubokých vodách, kde je i pro mnoho potápěčských systémů tlak vysoký, ale zároveň také v dalších místech, která jsou silně mechanicky namáhaná.

Jak vědci navrhují hydrogely pro extrémy

Navrhování hydrogelů pro extrémní podmínky zahrnuje několik klíčových principů.

Prvním z nich je biomimetika. Jedná se o mechanismy, díky kterým je možné přilnutí materiálů i pod vodou či v mokrých podmínkách.
Druhým principem je konstrukce dvojí (nebo vícenásobné) síťové struktury polymerů. To znamená, že je lepidlo tvořeno ze sítí, z nichž například jedna je tvrdší pro mechanickou odolnost, druhá měkčí pro absorpci energie a přilnutí.
Třetím klíčem je kombinace chemických vazeb a fyzikálních interakcí. Jedná se o složité vědecké procesy, které umožňují přilnutí lepidla k povrchu i za náročných podmínek.

Hydrogely mají překvapivě silnou odolost. Díky tomu jsou někdy označovány superlepidly budoucnosti.

━━ Hydrogely mají překvapivě silnou odolost. Díky tomu jsou někdy označovány superlepidly budoucnosti. (Zdroj: Gilmanshin / Shutterstock)

Kde superlepidlo v budoucnosti uplatníme?

V biomedicíně už dnes hydrogely slouží jako adheziva pro tkáně či jako zátky při chirurgických zákrocích, protože dokážou přilnout k mokrým tkáním. Například přehled z roku 2023 uvádí, že hydrogely byly vyvíjeny jako lepidla pro uzavření ran v gastrointestinálním traktu, kde jsou kyselé a mokré podmínky extrémní.

Hydrogely se dále využívají při lepení pod vodou, opravách lodních trupů, instalacích podmořských zařízení či konstrukcí, kde běžná lepidla nevydrží vlhkost, tlak nebo slanost vody. Studie Chemistry World z roku 2025 dokonce doslova uvádí, že nové voděodolné hydrogely jsou lepivé natolik, že dokážou přilepit gumovou kačenku na mořský kámen.

Stále je nicméně třeba gely dále studovat a vylepšovat, protože v takto extrémních podmínkách je velmi důležité, abychom si mohli být jejich spolehlivostí stoprocentně jisti.

Hydrogel, co přežije extrémy: Superlepidlo budoucnosti

Bříza: Lavrov zesinal a odtajnil, o co jde Putinovi. Tehdy jedinkrát mluvil pravdu

Meteorologové zveřejnili předpověď na celý prosinec. Pro Čechy to nejsou dobré zprávy

Co by se stalo, kdyby Vladimir Putin zemřel? Kreml by se nejspíš změnil v bitevní pole

Vědci spustili sondu na dno Mariánského příkopu. V 8 900 metrech našli věc, která je vyděsila k smrti

Přírodní neznamená bezpečnější: odborník vysvětlil, jak je to ve skutečnosti s parabeny a sulfáty