Películas delgadas con patrones láser para estructuras similares al kirigami: Nuevas oportunidades en el hidrohinchamiento

Investigadores de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio desarrollan innovadores hidrogeles de kirigami con propiedades auxéticas, ampliando las posibilidades para futuras aplicaciones.

Investigadores de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio (TUAT) han logrado avances significativos en el desarrollo de hidrogeles finamente estructurados mediante el uso de patrones de kirigami. Los hidrogeles son materiales con una red de moléculas que atraen agua y que les permiten hincharse cuando se exponen al agua. El equipo, dirigido por Daisuke Nakagawa e Itsuo Hanasaki, utilizó procesamiento láser para cortar patrones en una película delgada compuesta de nanofibras de celulosa antes de agregar agua para permitir que la película se hinche.

El patrón de kirigami único utilizado por los investigadores exhibe una propiedad auxética, lo que significa que el ancho aumenta cuando se estira en dirección longitudinal. Esta propiedad es crucial para la deformación adaptativa del hidrogel, permitiéndole mantener sus características durante la carga cíclica. La tridimensionalidad de la estructura del hidrogel emerge cuando se hincha, lo que hace que sea conveniente almacenarlo en estado seco antes de su uso.

Las aplicaciones potenciales de estos hidrogeles adaptativos son amplias y van desde componentes blandos en tecnologías robóticas hasta interruptores blandos y componentes de sensores. Las aplicaciones médicas, como la ingeniería de tejidos, los apósitos para heridas y los sistemas de administración de fármacos, también podrían beneficiarse del desarrollo de los hidrogeles de kirigami. La investigación realizada por el equipo TUAT amplía las posibilidades para futuras aplicaciones de hidrogel y allana el camino para el desarrollo de materiales multifuncionales que puedan adaptarse a las condiciones ambientales.

Itsuo Hanasaki, uno de los investigadores principales, enfatiza la importancia de mantener las características diseñadas del hidrogel y al mismo tiempo demostrar adaptabilidad a las condiciones ambientales. Este equilibrio es crucial para el desarrollo de materiales inteligentes que puedan satisfacer las diversas necesidades de diversas aplicaciones.

Para obtener más información sobre la investigación realizada por el equipo TUAT, visite el artículo publicado en la revista Science and Technology of Advanced Materials. La revista de acceso abierto publica destacados artículos de investigación en todos los aspectos de la ciencia de los materiales, incluidos materiales funcionales y estructurales, análisis teóricos y propiedades de los materiales. Para más consultas, comuníquese con el Dr. Yasufumi Nakamichi, director de publicaciones de STAM.

En general, los avances realizados en hidrogeles de kirigami por los investigadores de TUAT tienen el potencial de revolucionar el campo de la ciencia de materiales y allanar el camino para el desarrollo de materiales innovadores y adaptables para una amplia gama de aplicaciones.

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