の研究者たち 北海道大学 プラスチックボトルなどのポリマーベースの材料が通常行うこととは正反対のことを行うヒドロゲルを開発しました。 通常、これらの材料は熱にさらされると溶けたり、硬度を失ったりします。
新しいハイドロゲルは、熱にさらされると1.800倍以上の固さになります。これは、モーターサイクリストやドライバーに事故からの保護を提供することができます。
このヒドロゲルは、加熱すると硬化し、冷却すると軟化します。 チームの発見、 ジャーナルAdvanced Materialsに掲載、道路やスポーツ事故のための信じられないほどの防護服の製造につながる可能性があります。
野々山貴之 e 建平功 北海道大学とその同僚は、極端な温度の環境で生き残る生物内でタンパク質がどのように安定しているかに触発されました。
イオン結合などの強化された静電相互作用のおかげで、温泉の熱や深海での火山爆発にさえ耐える生物も生き続けます。 チームは、この原則に基づいて、安価で毒性のないポリアクリルゲルを開発しました。
熱に耐えられなくなるハイドロゲル
アクリル酸 (PAAc) で構成されるゲルを酢酸カルシウムの水溶液に浸漬しました。 PAAc 自体は他のポリマーベースの材料と同様に作用し、加熱すると柔らかくなります。しかし、酢酸カルシウムを添加すると、好熱性タンパク質の内部で起こるのと同様の方法で、PAAc の外部残基が酢酸カルシウム分子と相互作用し、PAAc の作用が大きく異なります。
チームは、この温度が臨界温度（この場合は約60°C）に達すると、材料が柔らかく透明なヒドロゲルから硬質で不透明なプラスチックに急速に変化することを発見しました。
加熱すると、この材料は元のハイドロゲルに比べて 1.800 倍、強度は 80 倍、硬度は 20 倍になります。ソフトからハードへの移行は、温度の変化に応じて完全に可逆的です。
さらに、科学者たちは成分の濃度を調整することにより、スイッチング温度を微調整することができました。
したがって、彼らはそれをグラスウール生地と組み合わせることにより、材料の可能な用途を実証しました。 したがって、この生地でさえ、室温で柔らかく、時速80 kmでXNUMX秒間アスファルトの表面にこすれば硬化し、表面のわずかな擦り傷を除いて損傷を受けません。
野々山貴之 その 「同様の生地で作られた衣服は、交通事故やスポーツ傷害からの保護に使用できます。 当社の素材は、熱を吸収して室内環境を涼しく保つウィンドウカバーとしても使用できます。
ゲル 高分子 それは、日常生活で一般的に見られる多用途で安価で無毒の原料で簡単に製造できます。
