ソフトハード特性の「スマートプラスチック」は、フレキシブルウェアラブル電子製品に使用できる

この新しい材料を開発する際、科学者たちは天然材料からインスピレーションを受けた。これらの材料はある場所では剛性であり、他の場所では柔軟で弾力性がある。皮膚、筋肉、樹木、貝類はこのチームが提供するいくつかの例であるが、混合強度と柔軟性の合成バージョンを作成するのは難しい。従来の方法では、異なる材料を混合することが含まれていたが、これには欠点があり、完成品は継ぎ目で散逸することが多かった。

研究者は、材料科学のこの分岐では、プラスチックに似た新しい材料が突破されたと主張している。出発点として、化学者たちはモノマー、すなわちポリマーを形成するために集まった小分子を使用した。この場合、ポリマーは一般的なプラスチックのポリマーによく似ていますが、1つか2つの特別なテクニックがあります。

十数種類の候補材料をテストした後、科学者たちは単量体に統合され、可視光に反応し、安価な青色LEDで伝達できる触媒を発見した。これは、ゴムに似た特性を持ち、硬い材料を形成する半結晶性ポリマーを作り出す効果をもたらします。同時に、光にさらされていない領域は依然として柔軟で弾力性がある。

「これは同種の材料の最初のものです」と、化学助教授と論文の通信著者Zachariah Page氏は言う。「光を用いて結晶を制御し、それによって材料の物理的特性を制御する能力は、ウェアラブル電子機器や軟体ロボットのアクチュエータにとって変革である可能性がある」。

研究者によると、このようなプラスチックに似た材料の靭性は天然ゴムの10倍だが、異なる領域で異なる物理特性を持っているという。科学者たちは、ウェアラブル技術や医療機器における電子部品の固定化、ロボットの強度や柔軟性の改善など、彼らの創造には広範な応用があると想像している。

研究の第一著者であるAdrian Rylski氏は、「この化学的方法を応用して、硬軟成分を含む3 D物体を製造することを探索することを期待している」と述べた。

この研究は『サイエンス』誌に発表された。