توليد ماهیچه مصنوعی با هیدروژل اسفنجی

محققان موسسه RIKEN در توکیو ژاپن از ساخت ماهیچه مصنوعی خبر داده اند که در اثر تغییر دما اندازه آن تغییر می کند. ساخت ماهیچه مصنوعی با استفاده از هیدروژل های اسفنجی در حالی است که هیدروژل های موجود به گونه ای ساخته شده اند که تنها در صورت تماس با آب، اندازه یا شکل آنها تغییر می کند. اما هیدروژل اسفنجی ساخته شده توسط محققان ژاپنی از قابلیت های ماهیچه واقعی برخوردار بوده و بدون جذب آب و تنها در اثر کاهش یا افزایش دمای هوا، منبسط یا منقبض می شود. شکل و اندازه این ماهیچه با تغییر دما و از ۲۵ تا ۴۵ درجه سلسیوس تغییر کرده و از قابلیت برگشت پذیری به حالت اولیه را نیز برخوردار است.

محققان ژاپنی مهم ترین تفاوت بین ساخت این ماهیچه و ماهیچه های قبلی را در تغییر پذیری شکل آن، اندازه و قابلیت برگشت پذیری به حالت اولیه را ذکر کرده اند. این هیدروژل از چند ورقه باردار تشکیل شده که از نیروی دافعه استفاده می کنند.



افزایش دما باعث افزایش فاصله ورقه ها و کاهش دما باعث منقبض شدن ژل می شود. این هیدروژل برای افزایش حجم خود به آب نیاز ندارد در نتیجه به راحتی می تواند در محیط آزاد عملکرد مناسبی داشته باشد. محققان ژاپنی در تلاشند که این هیدروژل را با استفاده از چند قطعه متحرک تولید کنند که اجزای آن با تغییر درجه حرارت کارایی متفاوتی از خود نشان دهند.

هیدروژل‌ ها دسته‌ ای از مواد پلیمری با ساختار شبکه‌ ای (پیوندهای عرضی فیزیکی یا شیمیایی) هستند که قابلیت تورم و جذب آب بالایی دارند. این خصوصیت هیدروژل‌ ها را از سایر پلیمرها متمایز می‌ سازد. پیوندهای عرضی فیزیکی می‌ توانند به وسیله‌ در هم گره خوردگی زنجیرها، ایجاد بلور در ساختار پلیمر و یا برهم کنش‌ های ضعیف مثل پیوند هیدروژنی یا واندروالسی تشکیل شوند.