Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




17.08.2015

Разработан уникальный чувствительный к температуре материал на основе гидрогеля

Исследователи из Института физико-химических исследований RIKEN разработали уникальный чувствительный к температуре материал на основе гидрогеля. Из этого материала можно мастерить растягивающиеся и сокращающиеся объекты, а также создавать самостоятельно перемещающиеся пласты.

Полимеры, такие как гидрогель, содержат в своей структуре большие объёмы воды. Эта особенность придаёт некоторые интересные свойства подобным материалам: они способны реагировать на различные факторы окружающей среды, к примеру, на изменения в кислотности, температуре или электрическое напряжение.

Как правило, реакция материала на подобные изменения довольно медленная, поскольку гидрогель должен выделять или поглощать воду, чтобы сокращаться или увеличиваться в объёме соответственно.

Японские учёные переосмыслили дизайн изделия из гидрогеля таким образом, чтобы пласт из нового материала мог расширяться с одного края и сокращаться с другого. Поскольку гидрогель не сокращается в одинаковой степени со всех концов, он получает возможность изменять свою форму без поглощения или выделения воды.

Чтобы проверить свою идею на практике, исследователи провели эксперимент. Они создали кусок из нового материала в форме буквы L. Внутрь они поместили металлоксидные нанолисты, их затем расположили в одной плоскости при помощи магнитного поля. Затем нанолисты скрепили вместе при помощи методики, называемой светоиндуцированной in situ виниловой полимеризацией (light-triggered in situ vinyl polymerization). Теперь нанолисты могли создавать электростатическое сопротивление в одном направлении, но не в другом.

L-образный объект поместили в ванну. Температуру среды изменяли несколько раз и наблюдали за реакцией объекта.

Ноги L-образного куска полимера своевременно растягивались и сокращались, позволяя объекту буквально шагать в воде. Учёные отмечают в пресс-релизе, что, несмотря на изменение в форме конструкции, её объём не менялся. Форма же полимера менялась приблизительно на 70% за одну секунду.

"В принципе подобные объекты из нашего гидрогеля могут передвигаться не только в водной среде, но и в воздухе. При этом движение не прекратится до тех пор, пока будут повторяться циклы нагревания и охлаждения", — рассказывает ведущий автор исследования Ясухиро Исида (Yasuhiro Ishida).

Исида и его коллеги видят потенциальное применение своей разработки в биомедицине и робототехнике. Они утверждают, что из термочувствительных полимеров можно создавать искусственные мышцы, мембраны, клапаны и другие компоненты внутренних органов.

Сейчас исследователи работают над созданием гидрогеля, чувствительного и к другим стимулам среды, не только к температуре. А статья об уже существующей разработке вышла в журнале Nature (от ред. Nature Materials).

Учёные переосмыслили дизайн изделия из гидрогеля таким образом, чтобы пласт из нового материала мог расширяться с одного края и сокращаться с другого
Учёные переосмыслили дизайн изделия из гидрогеля таким образом, чтобы пласт из нового материала мог расширяться с одного края и сокращаться с другого

Чувствительный к теплу гидрогель научили ходить в воде. Ноги L-образного куска полимера своевременно растягивались и сокращались, позволяя объекту буквально шагать в воде
Чувствительный к теплу гидрогель научили ходить в воде. Ноги L-образного куска полимера своевременно растягивались и сокращались, позволяя объекту буквально шагать в воде


Источники:

  1. nanometer.ru



ИНТЕРЕСНО:

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'