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

 

Золотое руно
Золотое руно

Школа PI SCAMT: Стань руководителем глобальной лаборатории
Университет ИТМО приглашает принять участие в Школе PI. Школа PI - это возможность узнать как из точки А "молодой кандидат наук" дойти до точки Б "научный руководитель". За 1 неделю вы узнаете об этапах организации успешной исследовательской группы в России и разработаете дорожную карту построения своей собственной лаборатории. Школа PI подходит для кандидатов наук, защитивших диссертацию в области естественных наук не ранее 2015 года. Прием заявок до 1 мая 2021 г.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые титансодержащие комплексы для водородных
аккумуляторов. Зеленая электроника: мягкий актуатор из венериной мухоловки. Шелковичные черви создают новые нанокомпозиты in vivo. Конференции

В магистратуру МГУ - без экзаменов, юбилейная универсиада
Универсиада МГУ - уникальный конкурс, впервые проводимый в новом формате, который охватывает широкий диапазон участников – студентов и выпускников специалитета, бакалавриата, магистратуры, аспирантов, молодых ученых. Конкурс рассчитан на поддержку талантливой молодежи, мотивацию дальнейшего развития научно-исследовательской карьеры, пропаганду научных знаний, активное вовлечение участников в обмен мнениями и равноправное соревнование со своими сверстниками и коллегами на международном уровне, а также поступление в бесплатную магистратуру МГУ без экзаменов по результатам Универсиады.

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.