Для поглощения жидкостей обычно применяют пористые материалы — бумагу или ткань, а также гидрогели. Первые можно использовать повторно, но впитывают они плохо. С другой стороны, сверхабсорбирующие гидрогели, состоящие из полимера, могут поглотить объем воды в 100 раз превышающий их собственный. Однако при высыхании эти гидрогели превращаются в хрупкие твердые вещества, которые легко крошатся.

Ученые из Университета Мэриленда решили объединить свойства удобной в использовании тряпки и эффективного гидрогеля и создали "губку", которая способна впитывать много влаги, а после высыхания остается мягкой и гибкой.

Чтобы изготовить листы геля, исследовательская группа сначала смешала кислоту, основание и другие ингредиенты для гидрогеля в пакете с застежкой-молнией. Подобно уксусу, смешанному с пищевой содой, смесь выделяла пузырьки углекислого газа, создавая пористый пенообразный материал. Затем пакет поместили между стеклянными пластинами, чтобы сформировать лист, а потом подвергали воздействию ультрафиолетового света, который приводит к загустению жидкости вокруг пузырьков, оставляя поры. Наконец, команда погрузила лист в спирт и глицерин и высушила его на воздухе. Это позволило высохшему гелевому листу оставаться мягким и гибким, похожим на ткань.

"Насколько нам известно, это первый гидрогель, обладающий такими тактильными и механическими свойствами", — говорит автор-корреспондент исследования Шриниваса Рагхаван. Гелевые листы также оставались мягкими и гибкими в условиях окружающей среды в течение года, что свидетельствует о стабильности.

По сравнению с обычной тканевой тряпкой и бумажным полотенцем, гелевый лист того же размера может поглощать в три раза больше жидкости. Когда исследователи поместили лист геля на 25 мл пролитой воды, лист впитал ее в течение 20 секунд. Тканевая тряпка поглотила только около 60% воды, оставив после себя капли.

Гелевый лист также хорошо показал себя с густыми жидкостями, такими как сироп, кровь и даже с теми, что в миллион раз гуще воды. Исследователи обнаружили, что гелевая пластина может поглотить около 40 мл крови за 60 секунд, в то время как марлевая повязка впитывает только 55% крови. Гелевый лист также хорошо удерживает жидкость, тогда как пропитанная кровью марля сочится. По сравнению с гигиеническими прокладками, губками и марлей гелевая пластина поглотила в два раза больше крови.

Теперь команда планирует оптимизировать свои гелевые листы, увеличив впитывающую способность, укрепив материал, снизив стоимость и сделав их многоразовыми. Исследователи также стремятся разработать гелевые листы для поглощения масла.

Изобретение может быть полезным и на кухне, и в лабораториях, и в операционных, и в производстве таких гигиенических средств как женские прокладки и тампоны. Из-за своей гибкости и высокой впитывающей способности гелевые листы также можно использовать для остановки тяжелых кровотечений из открытых ран.

Исследование опубликовано в журнале Matter.