TSUKUBA, Japonya, 12 Nisan 2024 – (ACN Newswire) – Tokyo Tarım ve Teknoloji Üniversitesi'ndeki (TUAT) araştırmacılar, hidrojel adı verilen ince yapılı, yumuşak, esnek ve genişletilebilir malzemelerin yapımına yönelik yeni seçenekler geliştirdi. Çalışmaları, desenlerin ince bir film halinde kesildiği ve daha sonra karmaşık hidrojel yapılara dönüşmesine olanak tanıyan, yeni ortaya çıkan 'kirigami hidrojelleri' alanını genişletiyor. Araştırma, Science and Technology of Advanced Materials dergisinde yayınlandı.
Hidrojeller, suyu çeken (hidrofilik) moleküllerden oluşan bir ağa sahiptir ve moleküler ağ içerisine dahil olan suya maruz kaldıklarında yapılarının büyük ölçüde şişmesine olanak tanır. Araştırmacılar Daisuke Nakagawa ve Itsuo Hanasaki, bitki hücre duvarlarının yapısının çoğunu oluşturan doğal malzeme olan selülozun nano liflerinden oluşan başlangıçta kuru bir film üzerinde çalıştı.
Filmin şişmesine izin verecek şekilde su eklenmeden önce filmdeki yapıları kesmek için lazer işlemeyi kullandılar. Kirigami deseninin özel tasarımı, auxetic özellik olarak adlandırılan, uzunlamasına yönde gerildiğinde genişliğin artacağı şekilde çalışır. Bu yardımcı özellik, orijinal ince film ıslandığında kalınlığın yeterince artması durumunda ortaya çıkar.
“Kirigami kelime anlamı olarak kağıtların kesilmiş tasarımı anlamına geldiğinden, başlangıçta ince tabaka yapılar için tasarlanmıştı. Öte yandan iki boyutlu yardımcı mekanizmamız, levha kalınlığı yeterli olduğunda ortaya çıkıyor ve hidrojel yapının bu üç boyutluluğu, kullanıldığında şişerek ortaya çıkıyor. Hidrojelin su içeriğini aynı seviyede tutmak yerine, kullanımdan önce kuru halde saklamak daha uygundur." diyor Hanasaki. "Ayrıca, hidrojelin adaptif deformasyonunun başka bir yapısal duruma ulaşmasına neden olan döngüsel yükleme sırasında yardımcılık korunur. Akıllı malzemelerin tasarımı açısından önemli olacak.”
Uyarlanabilir hidrojellerin potansiyel uygulamaları arasında, örneğin manipüle ettikleri nesnelerle etkileşime girerken esnek bir şekilde yanıt vermelerine olanak tanıyan robotik teknolojilerin yumuşak bileşenleri yer alıyor. Ayrıca yumuşak anahtarlara ve sensör bileşenlerine de dahil edilebilirler. Hidrojeller ayrıca doku mühendisliği, yara pansumanları, ilaç dağıtım sistemleri ve harekete ve büyümeye esnek bir şekilde uyum sağlayabilen malzemeler dahil olmak üzere tıbbi uygulamalar için de araştırılmaktadır. TUAT ekibinin kirigami hidrojellerinde elde ettiği ilerleme, gelecekteki hidrojel uygulamalarına yönelik seçenekleri önemli ölçüde genişletiyor.
Hanasaki şu sonuca varıyor: "Çevresel koşullara uyum sağlarken tasarlanan özellikleri korumak, çok işlevliliğin geliştirilmesi açısından avantajlıdır."
Daha fazla bilgi
Itsuo Hanasaki
Tokyo Tarım ve Teknoloji Üniversitesi
E-posta: hanasaki@cc.tuat.ac.jp
Kağıt: https://doi.org/10.1080/14686996.2024.2331959
İleri Malzeme Bilimi ve Teknolojisi (STAM) Hakkında
Açık erişim dergisi STAM, işlevsel ve yapısal malzemeler, teorik analizler ve malzemelerin özellikleri dahil olmak üzere malzeme biliminin tüm yönleriyle ilgili olağanüstü araştırma makaleleri yayınlar. https://www.tandfonline.com/STAM
Doktor Yasufumi Nakamichi
STAM Yayıncılık Direktörü
E-posta: NAKAMICHI.Yasufumi@nims.go.jp
Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials tarafından dağıtılan basın açıklaması.
Konu: Basın bülteni özeti
Kaynak: İleri Malzemelerin Bilimi ve Teknolojisi
Sektörler: Kimyasallar, Spec.Chem, Bilim ve Nanoteknoloji
https://www.acnnewswire.com
Asya Kurumsal Haber Ağından
Telif Hakkı © 2024 ACN Newswire. Her hakkı saklıdır. Asia Corporate News Network'ün bir bölümü.
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/90245/
