Живое желе: одна капля гидрогеля заменит и огнетушитель, и имплант

Гидрогель, который десятилетиями используется в сельском хозяйстве и производстве контактных линз, неожиданно оказался одним из самых перспективных изобретений современности.

Как этот материал научили тушить сложнейшие пожары, экономить энергию и даже выращивать новые органы? Подробнее рассказали в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Желе научилось запоминать информацию

Британские ученые совершили то, что никто до них не делал, – научили обычное желе думать.

"Сейчас мы поместим желе в специальную установку, соединим с компьютером и будем подавать разряды тока", – объяснил технологию автор исследования, бакалавр Школы биологических наук Университета Рединга Винсент Стронг.

Человек использует гидрогель в производстве контактных линз и заживляющих повязок уже 50 лет, потому что этот мягкий, словно живой, материал впитывает влагу, как губка. Но британские инженеры увидели в нем нечто большее и создали из него игрока в компьютерную игру Pong. Удивительно, но гель запоминал полет мяча и с каждой партией отбивал его на 10% точнее.

"Внутри этого геля миллиарды крошечных частиц – ионов. Когда мы подаем электрический сигнал, они начинают двигаться, выстраивая новые пути. Каждый игровой раунд оставляет в этой структуре свой след, и, когда ситуация повторяется, ионы движутся уже по знакомым, проторенным дорожкам. Гель не вычисляет, но эффективно запоминает удачные ходы. Получается подобие памяти", – рассказал профессор кафедры онкологии, глава Школы биологических наук Университета Рединга Филипп Дэш.

Это был первый, но ошеломительный шаг к самой смелой задумке – созданию искусственного мозга. Но эксперимент с игрой стал лишь малой толикой того, на что способен, казалось бы, простой гидрогель.

Гидрогелем можно спокойно устранить подводные аварии

В сентябре 2025 года глобальная сеть дала сбой, и цифровая жизнь континентов оборвалась в одночасье. Африка, Азия, Ближний Восток оказались в информационной блокаде, а всему виной оказалась простая авария в Красном море. Сухогруз якорем разорвал подводный интернет-кабель, и на устранение поломки понадобилось несколько недель.

Все потому, что соединить оборванные концы можно было только на поверхности, а работать под водой мешали давление и соль. Но вскоре подобные аварии перестанут быть проблемой, ведь помощником ремонтников может стать гидрогель.

Химики Университета Хоккайдо проверяли свойства гидрогеля, и в ходе экспериментов выяснилось, что он не боится ни влаги, ни давления, ни морской соли. Более того, под водой материал становится еще прочнее, и им можно мгновенно залатать любую пробоину прямо под водой.

Огнетушитель из гидрогеля способен справиться с любым пожаром

Летом 2025 года под Лос-Анджелесом, словно гигантская спичка, вспыхнул автовоз, который перевозил электрокары, и на жаре загорелись аккумуляторные батареи машин. 50 пожарных тушили пламя целых 7 часов потому, что обычные методы в подобных случаях практически бессильны. При контакте с горящим литием вода распадается на водород и кислород, который превращает пламя в адский шторм.

Для эффективной борьбы с огнем химики из Кирова создали огнетушитель-холодильник. Он сделан на основе гидрогеля, который и "укрощает" литий.

"Основу этого состава составляет, естественно, вода. В ней растворены специальные вещества и соли, которые при взаимодействии друг с другом на поверхности горючего материала начинают реагировать. Происходит химическая реакция, и она образует пастообразную массу – сам гидрогель", – рассказал заместитель генерального директора по науке компании – разработчика гидрогелевого огнетушителя Олег Орлов.

Гель мгновенно отсекает тепло, не давая ему перекинуться на соседние ячейки аккумулятора. Но главное – пленка почти 15 суток продолжает охлаждать поврежденный модуль, предотвращая повторное возгорание. Такой огнетушитель можно назвать настоящим универсальным бойцом, поскольку он эффективен при пожарах на подстанциях и оборудовании под напряжением до тысячи вольт, справляется с огнем в нефтяных резервуарах и моментально гасит пламя в автомобилях.

"Гидрогель потушил две горящие покрышки за 3 секунды. Он очень быстро прилипает к резине, предотвращает доступ кислорода и охлаждает поверхность. Даже мы сами не ожидали, на резине очень хороший эффект. Получилось в 4-6 раз эффективнее, чем по сравнению с пеной или с водой", – добавил Орлов.

Полимер способен значительно сократить ваши коммунальные платежи

Корейские исследователи разработали уникальный состав на основе гидрогеля, который сам становится климат-контролем для дома. Достаточно тонкого слоя этого вещества на фасаде, чтобы резко сократить коммунальные расходы, потому что его покрытие работает как автоматический терморегулятор.

В зной оно становится матовым и эффективно отражает солнечное тепло, а в мороз – прозрачным, максимально пропуская солнце в дом. Причем все это происходит без затрат электричества.

"Все дело в воде внутри гидрогеля. В жару она испаряется, таким образом материал охлаждается сам и охлаждает то, что под ним. В холод водяной пар из воздуха конденсируется на поверхности геля, превращаясь обратно в воду, а при этом процессе выделяется тепло. Получается, что в мороз материал подогревает сам себя. Это полностью пассивная система термостата, встроенная прямо в стены или крышу", – рассказал руководитель департамента механической инженерии Корейского института передовых технологий Юнг Ким.

Гидрогель может заменить опасные трансжиры

Способность гидрогеля менять свое состояние может преобразить не только наши дома, но и содержимое тарелок. Трансжиры изобрели в начале XX века, а через несколько десятков лет выяснили, что эта альтернатива на самом деле является тихим убийцей, который закупоривает сосуды и приводит к инфарктам.

Но российские ученые создали революционную замену трансжирам – абсолютно безопасный съедобный гидрогель. Исследователи Саратовского университета взяли полезное растительное масло и добавили к нему воду и загуститель из обычных морских водорослей.

Так получился гель, который по всем свойствам похож на опасные трансжиры, но совершенно безвреден. Первые испытания на лабораторных крысах уже доказали его безопасность.

"Крысы хорошо переносили употребление пищевого гибридного геля. Их прирост массы тела соответствовал физиологической норме. Мы исследовали кровь лабораторных животных и установили, что клинических проявлений в употреблении разработанного гибридного геля обнаружено не было", – рассказала профессор кафедры технологии продуктов питания ФГБОУ ВО Вавиловского университета Наталия Неповинных.

На основе гидрогеля саратовские ученые уже создали линейку продуктов, в которую вошли печенье, кексы, глазурь.

Замена традиционного кондитерского жира на наш гибридный гель не повлияет на органолептические показатели готового продукта и на сроки хранения", – добавила профессор.

Гидрогель позволил медикам выращивать новые глаза и зубы

2025 год стал настоящим триумфом гидрогеля и в медицине – из него вырастили живую кожу и даже сложнейшую радужную оболочку глаза, а еще научились восстанавливать ткани мозга после травм и сращивать переломы в пять раз быстрее. Вскоре с помощью гидрогеля мы сможем даже выращивать новые собственные зубы.

Лечение моляров является страшным сном для пациентов любого возраста – бормашины, имплантаты, коронки и баснословные чеки. Более 40 лет научные команды по всему миру пытались решить эту задачу по выращиванию взрослым людям новых зубов, и первыми на финишную прямую вышли исследователи Королевского колледжа Лондона.

"Это маленькие зубные зачатки, которые были выращены в чашке Петри в лаборатории. Здесь уже есть клетки, отвечающие за формирование эмали и других частей зуба", – показала образцы профессор, директор отделения регенеративной стоматологии Королевского колледжа Лондона Ана Ангелова Вольпони.

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Знание" мессенджера "МАКС"