3Dプリントされたスマートハイドロゲルは、電源を入れると水中を歩くことができる

3Dプリントされたスマートハイドロゲルは、電源を入れると水中を歩くことができる
2018年6月5日、アンタークティックベアは、ラトガース大学のエンジニアが水中を歩行できる3Dプリントスマートゲルを開発したことを海外メディアから知りました。 3Dプリントされたスマートゲルを使えば、タコなどの海洋動物を模倣したソフトロボットを作ることができ、水中を歩いたり、物にぶつかっても傷つけたりする可能性がある。 また、人工心臓、人工胃、人工筋肉などの人体組織の製造や、病気の診断、薬剤の検出と投与、水中検査を行うための装置の製造にも使用できます。



スマート ゲルのような柔らかい素材は非常に柔軟性が高く、硬い素材よりも安価で小型化できる場合が多くあります。機械的なハードウェアデバイスと比較すると、柔らかい素材で作られたデバイスは一般的に設計や制御が容易です。

「私たちの3Dプリントスマートゲルは、人体の組織に似ており、水分を多く含み、非常に柔らかいため、バイオメディカルエンジニアリングの分野で大きな可能性を秘めています」と研究者のホウォン・リー氏は語る。「さまざまな種類の水中装置に使用できます。」

3D 印刷のプロセスでは、光が感光性溶液に投影され、ゲルに変化します。リー氏は、ハイドロゲルを塩水溶液、つまり電解質の中に入れ、2本の細いワイヤーを使うと、ゲルの動き(前進、方向転換、物体を掴んで動かすなど)を誘発できると述べた。人間のようなウォーカーの高さは約1インチです。

スマートゲルの動きの速度はサイズを変えることで制御でき、ゲルは電界の変化に応じて曲がったり形を変えたりすることができます。このジェルは、70%以上が水分でできており、電気刺激に反応する柔らかい素材でできているため、収縮する筋肉に似ています。

「この研究は、3Dプリント技術がこのようなスマートゲルのデザインと汎用性をいかに拡張できるかを示している」とリー氏は語った。

この研究はACS Applied Materials & Interfaces誌にオンラインで発表された。

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.8b04250


ハイドロゲルロボット

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