自然の動きを模倣する革新的ポリマー、未来のソフトマテリアルを変革する

読了時間: 2 分
によって Maria Sanchez
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自然の動的な動きを創造的に模倣する柔軟なポリマー。

Tokyo科学者たちは、熱や光に反応して形を変える新しいタイプのプラスチックを開発しました。この革新的な素材は、液晶エラストマーから作られています。将来の柔らかい材料の製造方法に大きな影響を与える可能性があります。このプラスチックは、自然界で見られる動きに似たさまざまな方向に動くことができ、材料科学において重要な進展を示しています。

液晶は主に電子ディスプレイで使用され、その特性により規則正しく配置されることができます。これにより液晶エラストマー(LCE)は、温度の変化に応じて分子構造を変えることが可能です。この特性によって、LCEは他の材料を使わずに複雑な動きをしながら、さまざまな方向に曲がったり伸びたりすることができます。

新しい形状変化ポリマーが様々な分野で活躍:ソフトロボットを滑らかに動かしたり、義肢の人工筋肉の性能を向上させたり、医療機器の精度を高めたり、薬を必要な場所に正確に届けたりすることが可能に。

この新しい高分子材料は、さまざまな用途に応じて簡単にサイズを調整できます。科学技術の進展に重要な役割を果たすかもしれません。ロボティクスの分野では、環境に応じて形を変えることで、ロボットの動きをよりスムーズにする可能性があります。

医療分野での液晶エラストマー(LCE)の活用が期待されています。研究者たちは、これらの材料が人工筋肉や関節の製造に大きな変革をもたらす可能性に注目しています。これらのポリマーは正確に動き、曲げることができるため、医療機器が体内によりスムーズに適合し、効果的に機能することができるようになります。

エネルギー省は、ハーバード大学やブルックヘブン国立研究所などのパートナーと協力し、新たなポリマーの開発を支援しています。このポリマーは、将来的な計算ツールやシミュレーションの助けを借りて、特性が向上する可能性があります。これにより、複雑な手術を行うためのソフトナノロボットといったセンシティブな技術での利用が可能となり、医療や他の分野での革新につながるかもしれません。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1126/science.adq6434

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Yuxing Yao, Atalaya Milan Wilborn, Baptiste Lemaire, Foteini Trigka, Friedrich Stricker, Alan H. Weible, Shucong Li, Robert K. A. Bennett, Tung Chun Cheung, Alison Grinthal, Mikhail Zhernenkov, Guillaume Freychet, Patryk Wąsik, Boris Kozinsky, Michael M. Lerch, Xiaoguang Wang, Joanna Aizenberg. Programming liquid crystal elastomers for multistep ambidirectional deformability. Science, 2024; 386 (6726): 1161 DOI: 10.1126/science.adq6434

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