Una novela de hidrogel que se extiende y se contrae como un músculo artificial fue desarrollado por científicos del Centro RIKEN para Emergent Materia Ciencia en Japón. El hidrogel, que puede estirarse y contraerse rápidamente en respuesta a cambios de temperatura, se utilizó para construir un objeto en forma de L caminando lentamente hacia adelante cuando la temperatura se eleva y se baja repetidamente.

Los hidrogeles son una forma de polímero que puede retener grandes cantidades de agua dentro de sus redes. Debido a esto, pueden hincharse y encogerse en respuesta a cambios en el entorno, como la tensión, el calor y la acidez. Pero la mayoría de ellos hacer esto muy lentamente, y tiene que absorber y expulsar el agua a uno prolongar o reducir el volumen.



El equipo de investigación RIKEN ha cambiado propiedades del hidrogel para que pueda contraerse en una sola dimensión, mientras que la expansión en otro, así como las fibras musculares humanas. Esto hace que el nuevo hidrogel capaz de cambiar de forma repetida sin absorber o expulsar el agua.

Activado por la luz en la polimerización de vinilo situ

Los científicos utilizaron un campo magnético para la organización de las nanoláminas de óxido metálico en un solo plano de un material. Ellos junto ellos fijan en posición usando una técnica llamada luz activada por polimerización in situ de vinilo, que esencialmente utiliza la luz para coagular una sustancia en un hidrogel.

El resultado es nanoláminas capturados dentro del polímero, alineados en un solo plano. Debido a las fuerzas electrostáticas, hojas electrostáticas crear resistencia en una dirección pero no en la otra.

Dicho autor Yasuhiro Ishida:

"Al principio hemos diseñado este material para ser extensible en una dirección, pero también encontramos que a una temperatura de dicha temperatura de solución crítica inferior, que se calculó a ser de 32 grados centígrados, el polímero rápidamente cambiado de forma, que se extiende en longitud. Curiosamente , el gel no se cambia en términos de volumen. La sustancia ha sufrido el cambio de forma en el aire y en un entorno líquido, mostrando que no requiere la absorción de agua. Por lo tanto, en otras palabras, que funcionará incluso en un entorno aire normal ".

Wading

Para demostrar cómo el polímero podría ser de utilidad práctica, el grupo ha diseñado una pieza de polímero en forma de L que en realidad puede caminar, en un ambiente acuático, al igual que las piernas se alargan y se contraen en respuesta a los cambios de temperatura.

De acuerdo con Ishida,

"Estamos planeando seguir trabajando para mejorar las propiedades de la sustancia. Una idea que tengo es el uso de un hidrogel como este para hacer músculos artificiales que podrían radiador sistemas de abrir y cerrar automáticamente las temperaturas suben y bajan. Esto podría ser utilizado, por ejemplo, para evitar el sobrecalentamiento ".

Youn Soo Kim, Liu Mingjie, Yasuhiro Ishida, Yasuo Ebina, Minoru Osada, Takayoshi Sasaki, Takaaki Hikima, Masaki Takata y Takuzo Aida
Drive termosensible habilitado conmutación de permitividad en un hidrogel anisotrópico electrostáticamente
Nature Materials,