Polymera aerogeler är nanoporösa strukturer som kombinerar några av de mest önskvärda egenskaperna hos material, såsom flexibilitet och mekanisk styrka. Det är nästan omöjligt att förbättra ett ämne som anses vara den sista gränsen i lättviktsmaterial. Men kemister från Missouri University of Science and Technology har gjort just det genom att göra aerogeler som har gummiliknande elasticitet och kan "minna" sina ursprungliga former.

Aerogeler skapas genom att ersätta vätskor med gaser i en kiseldioxid, metalloxid eller polymergel. De används i en mängd olika produkter, från isolering av oljeledningar till havs till NASAs rymduppdrag.

"Den specifika typen av polyuretan-aerogeler vi har skapat är superelastiska, vilket innebär att de kan böjas i vilken riktning som helst eller slås sönder och ändå återgå till sin ursprungliga form, " säger Dr Nicholas Leventis, ledande forskare i projektet och Curators' Distinguished Professor of kemi vid Missouri S&T. "Våra superelastiska aerogeler skiljer sig från gummi genom att de på kommando kan återgå till en specifik form. Det vill säga, de visar också en stark formminneseffekt, vilket innebär att de kan deformeras och kylas och behålla den deformerade formen för alltid.

"Dock, när temperaturen stiger tillbaka till rumstemperatur, de återställer sin ursprungliga ofeformerade form, "Leventis förklarar. "Formminneseffekten är inte ny. Formminne metalliska legeringar och polymerer är kända i många år, dock, formminnesaerogeler är den sista gränsen inom lättvikt."

Leventis och hans grupp har visat denna unika egenskap genom att forma en "bionic hand" som är kapabel att efterlikna koordinerade muskelfunktioner. Aerogelhanden kan spänna en penna och, när de stimuleras, kan spänna en penna från dess utsträckta, öppna handflata.

"Vi tror att detta arbete har producerat en av de "heliga gralerna" inom aerogelområdet, " säger Leventis. "Jag ser många biomimetiska tillämpningar för dessa aerogeler i framtiden. Deras flexibilitet, kombinerat med elasticitet, förbättra mängden möjliga användningsområden avsevärt."