象が踏んでも崩れない。ゼリーのように柔らかく、ガラスのように硬くなる、不思議な新素材が登場

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　英ケンブリッジ大学の研究グループが開発したゼリーのような新素材は、しつこいくらい車に踏みつけられても崩れない。計算上は象に踏まれても崩れないという。

　8割が水分でできており、ゼリーのように柔らかいが、同時にガラスのように硬い。そんな直感的にはなかなか理解しにくい特性があるのだ。

　この不思議な「スーパーゼリー」は、ソフトロボット・組織工学・ウェアラブルデバイスなど、さまざまな用途が考えられるとのことだ。

ゼリーのように柔らかいが圧縮するとガラスのような硬さを発揮

　『Nature Materials』（21年11月25日付）で発表されたハイドロゲル新素材は、ゼリーのように柔らかいが、圧縮されると飛散防止ガラスのような硬さを発揮する。

　「スーパーゼリー」の不思議な性質は、分子構造に秘密がある。

　分子構造は、素材の振る舞いを決めている。たとえば、分子ががっちりと固く結びついていれば、ガラスのような丈夫で硬い素材になる。

　反対に、分子同士が滑るならば、ゴムのような柔軟な素材になる。

　ほとんどの「ヒドロゲル」（水を媒体とするゲル物質の総称）の場合、「ポリマー」がネットワーク状に結びつくことで、水のように崩れることなく、形が維持される。

　ケンブリッジ大学の黄沢博士らは、橋架剤を使ってそのポリマーのネットワークをタルのような特殊な形状にした。この構造を「ククルビットウリル」という。

　このおかげで、普段はポリマーが柔軟に動き、ゼリーのように柔らかいのに、圧力がかかった途端、ガラスのようにガッチリと結びつく。

　だから、車に踏まれても壊れない。計算上は象に踏まれても全く問題がないそうだが、実験動画では象に協力してもらうことができなかったので、車のみだ。

スーパーゼリーにできること

　研究グループはすでに、この新素材から圧力センサーを開発している。これを身につければ、リアルタイムで人間の動きを把握することができる。

　また、やわらかい材料を用いて新しい機能を発現する「ソフトロボティクス」分野でもにおいて有望視されている。

　それ以外にも、軟骨の代替物として、バイオメディカル技術やバイオエレクトリック技術などへの応用を検討しているとのこと。

私が知るかぎり、ガラスのようなヒドロゲルは世界初です。ただ教科書に新しいものを書き込んでいるのではありません。高性能ソフトマテリアルの分野に新しい章を開こうとしているのです

　と黄博士は語っている。

References:‘Super jelly’ can survive being run over by a car | University of Cambridge / written by hiroching / edited by parumo

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