קיריגמי הידרוג'לים עולים מסרט תאית

TSUKUBA, יפן, 12 באפריל, 2024 - (ACN Newswire) - אפשרויות חדשות להכנת חומרים רכים, גמישים וניתנים להרחבה המכונים הידרוג'לים פותחו על ידי חוקרים מאוניברסיטת טוקיו לחקלאות וטכנולוגיה (TUAT). עבודתם מרחיבה את השדה המתהווה של 'קיריגמי הידרוג'לים', שבהם דגמים נחתכים לסרט דק המאפשר לו להתנפח מאוחר יותר למבני הידרוג'ל מורכבים. המחקר מתפרסם בכתב העת Science and Technology of Advanced Materials.

להידרוג'לים יש רשת של מולקולות מושכות מים (הידרופיליות), המאפשרות למבנה שלהן להתנפח באופן משמעותי כאשר הם נחשפים למים המשתלבים ברשת המולקולרית. החוקרים Daisuke Nakagawa ו Itsuo Hanasaki עבדו עם סרט יבש בתחילה המורכב מננו-סיביים של תאית, החומר הטבעי שיוצר חלק גדול מהמבנה של קירות תאי הצמח.

הם השתמשו בעיבוד לייזר כדי לחתוך מבנים לתוך הסרט לפני הוספת מים המאפשרים לסרט להתנפח. העיצוב המסוים של דפוס הקיריגמי עובד בצורה כזו שהרוחב גדל כאשר נמתח בכיוון האורך, מה שנקרא תכונה auxetic. תכונה אקסטית זו מופיעה בתנאי שהעובי גדל במידה מספקת כאשר הסרט הדק המקורי רטוב.

"כיוון ש-Kirigami פירושו המילולי עיצוב של ניירות, הוא נועד במקור למבני גיליונות דקים. מצד שני, המנגנון האקסטי הדו-ממדי שלנו מתבטא כאשר עובי הסדין מספיק, והתלת-ממדיות הזו של מבנה ההידרוג'ל מופיעה על ידי התנפחות בעת השימוש בה. נוח לאחסן אותו במצב יבש לפני השימוש, במקום לשמור על אותה רמת תכולת המים של ההידרוג'ל". אומר הנסאקי. "יתר על כן, האקסטיות נשמרת במהלך העומס המחזורי שגורם לעיוות ההסתגלותי של ההידרוג'ל להגיע למצב מבני אחר. זה יהיה חשוב לתכנון של חומרים אינטליגנטיים".

יישומים פוטנציאליים עבור ההידרוג'לים האדפטיביים כוללים רכיבים רכים של טכנולוגיות רובוטיות, המאפשרים להם להגיב בצורה גמישה בעת אינטראקציה עם אובייקטים שהם מבצעים מניפולציה, למשל. הם עשויים גם להיות משולבים במתגים רכים וברכיבי חיישנים. הידרוג'לים נחקרים גם עבור יישומים רפואיים, כולל הנדסת רקמות, חבישות פצעים, מערכות מתן תרופות וחומרים שיכולים להסתגל בצורה גמישה לתנועה ולצמיחה. ההתקדמות ב-kirigami הידרוג'לים שהושגה על ידי צוות TUAT מרחיבה משמעותית את האפשרויות ליישומי הידרוג'ל עתידיים.

"שמירה על המאפיינים המעוצבים תוך הצגת התאמה למצב הסביבתי היא יתרון לפיתוח של רב-תכליתיות", מסכם Hanasaki.

מידע נוסף
Itsuo Hanasaki
אוניברסיטת טוקיו לחקלאות וטכנולוגיה
דוא"ל: hanasaki@cc.tuat.ac.jp

נייר: https://doi.org/10.1080/14686996.2024.2331959

אודות מדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים (STAM)

כתב העת גישה פתוחה STAM מפרסם מאמרי מחקר מצטיינים בכל ההיבטים של מדע החומרים, כולל חומרים פונקציונליים ומבניים, ניתוחים תיאורטיים ותכונות של חומרים. https://www.tandfonline.com/STAM 

ד"ר יאסופומי נקאמיצ'י
מנהל פרסום STAM
Email: NAKAMICHI.Yasufumi@nims.go.jp 

הודעה לעיתונות מופצת על ידי Asia Research News למדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים.

נושא: סיכום הודעה לעיתונות

מקור: מדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים
מגזרים: כימיקלים, Spec.Chem, מדע וננוטק

https://www.acnnewswire.com

מרשת החדשות הארגוניות של אסיה

כל הזכויות שמורות © 2024 ACN Newswire. כל הזכויות שמורות. חטיבה ברשת חדשות התאגידים של אסיה.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/90245/