[写真]理研、人工筋肉に応用可能な新しいヒドロゲルを開発

2015年8月17日 22:02

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従来のヒドロゲルアクチュエータと今回開発されたヒドロゲルアクチュエータの動作原理の比較。従来のものは、個々のポリマー鎖が脱水和・水和した後に網目全体が収縮・膨潤し、体積変化を起こすことにより動作する。一方、今回開発されたものは、ポリマーの脱水和・水和と同時に系内の誘電率が変化し、ナノシート間の静電反発力が増減することにより動作する。(理化学研究所の発表資料より)

従来のヒドロゲルアクチュエータと今回開発されたヒドロゲルアクチュエータの動作原理の比較。従来のものは、個々のポリマー鎖が脱水和・水和した後に網目全体が収縮・膨潤し、体積変化を起こすことにより動作する。一方、今回開発されたものは、ポリマーの脱水和・水和と同時に系内の誘電率が変化し、ナノシート間の静電反発力が増減することにより動作する。(理化学研究所の発表資料より)

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  • 特別な外部環境に頼ることなく、一方向に歩き続けるヒドロゲルアクチュエータ。ナノシートを斜めに埋め込んだヒドロゲルアクチュエータをL字型に切り取る(上段)。これを45℃に加熱すると、ヒドロゲルアクチュエータはナノシート面間隔を広げる方向に伸長し、前足を前方に進めるとともに、重心を前方に移す(中段)。これを25℃に冷却すると、ヒドロゲルアクチュエータはナノシート面間隔を狭める方向に収縮し、後ろ足を前方に引き寄せながら、重心を元の位置に戻す(下段)。この動きを繰り返し、ヒドロゲルアクチュエータは一方向に歩き続ける。(理化学研究所の発表資料より)