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2024-03-28 18:00:09
ハイドロゲルディスクは伸ばすと面積が100倍に増加する
リリー・チェン 他
初期の長さの約 15 倍まで伸びることができるヒドロゲルは、これまで知られている中で最も弾性のある材料の 1 つであり、ロボットのグリッパーや腱に使用できる可能性があります。
ヒドロゲルは、水分子によって結合された長鎖状のポリマー分子でできており、よく知られています。 伸縮性があるためしかし、伸ばしすぎると元の形に戻らないことがよくあります。
リリー・チェン 北京の清華大学の博士らは、非常に伸縮性がありながら元の形状を維持する新しい種類のヒドロゲルを開発した。 彼らは、炭素原子の鎖でつながったコイル状のポリマービーズからなるパールネックレスチェーンと呼ばれるものを挿入することにより、典型的なヒドロゲル構造を改変した。 これらは、緊張がかかると広がり、緊張が解放されると巻き戻る可能性があります。
これらの鎖を作るために、チェンと彼女のチームはヒドロゲルを乾燥させて、通常なら水分子によってより強く引っ張られるポリマー鎖がそれ自体に引き寄せられるようにした。
彼らは、30 センチメートルの長さのヒドロゲルが 5 メートル近くまで伸び、数秒で元の長さに戻る可能性があることを発見しました。 幅 2 センチメートルのヒドロゲルの円盤を外側にあらゆる方向に引っ張ると、元のサイズに戻るまでに面積が 100 倍増加する可能性があります。
研究者らはまた、ヒドロゲルから膨張可能なロボットグリッパーを構築しました。 壊れやすいものは優しく扱う。 これらはイチゴなどの物体をつかむことができ、非常に損傷に強く、人がその上に乗ったり、針で穴を開けたりしても機能し続けました。
「通常、ヒドロゲルは伸縮性がありますが、それほど弾力性はありません。一方、このゲルは両方の特性を組み合わせて、超変形可能かつ超弾性の材料を作成します。」 言う 黄澤歓 中国の北京大学の博士はこの研究には関与していない。 「間違いなく、この研究は高性能ポリマー材料における大きな進歩であり、ソフトロボット工学における超弾性ゲルの活用への大きな関心を呼び起こすでしょう。」
トピック：
#超弾性ゲルは科学的に知られている最も伸縮性のある素材の #つです