ハーバード大、伸縮性が高く丈夫なゲル材を開発

新素材の各端をしっかりと止めて破れるまで引っ張ったところ、元の長さ(左図)の21倍まで伸びた(右図)。(画像提供:ハーバード大学Jeong-Yun Sun氏)

ハーバード大学工学応用科学科の専門チームは、丈夫で伸縮性に優れたハイドロゲル材を開発した。生体親和性も高く人間の損傷した関節の軟骨の代用になる可能性があるという。

新ゲル素材は伸ばすと元の長さより21倍にも引き伸ばすことができ、軟骨よりもはるかに頑丈で自己修復能力もあるという。素材の主な成分は水だが、従来のゲルよりはるかに強力な製品を作るため、他の2種類のポリマーを組み合わせてハイブリッドゲルを作製している。

主成分は、ソフトコンタクトレンズで知られるポリアクリルアミドであり、第2成分は、アルギン酸(食品にとろみをつけるために使用される海藻エキス)。

どちらも材料も単体では弱く壊れやすいが、混ぜあわせると2つのポリマー鎖を交差結合した複雑な化学ネットワーク構造が形成され、互いに相手を補強して強さを発揮するという。

研究チームは今回開発した新ハイドロゲル材を人工軟骨だけでなく、傷口の保護カバーや、ソフトロボット光学、人工筋肉にも使用が可能と示唆している。本成果は2012年9月6日のNatureに論文が掲載された。
 

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