Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Разработан уникальный чувствительный к температуре материал на основе гидрогеля

Ключевые слова:  RIKEN, Виниловая полимеризация, Гидрогель, Исследования, Разработки

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

17 августа 2015

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).


Источник: Вести.Наука




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Звездное нашествие
Звездное нашествие

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.