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鉄の5倍強い繊維強化柔軟複合材料を北海道大学が開発

北海道大学大学院 先端生命科学研究院の龔 剣萍(グン チェンビン)教授らが繊維を強化する軟質複合材料繊維強化ゲルを開発しました。
最新の機能材料を紹介する雑誌、Advanced Functional Materialsに2017年1月16日付けで掲載されています。

photo:科学技術振興機構、北海道大学

ゲル内部に存在する多量のイオン結合が繊維を超強靭化

炭素鋼の5倍ほどの強度を持ちます。比較は次の表の通りです。

素材別の強度比較
素材 引裂破壊エネルギー
今回の繊維強化ゲルとガラス繊維織物の複合素材500 kJ/m2
今回の技術を応用したシリコーンゴムとガラス繊維織物の複合素材200 kJ/m2
炭素鋼1-100 kJ/m2
ガラス繊維織物単体20 kJ/m2
ガラス繊維強化プラスチック10 kJ/m2
ポリアンフォライトゲル(PA)ゲル単体4 kJ/m2

ゲルは体積比で40%が水

ゲルは体積比で40%の水を含んでいて、次のようなメリットが期待されています。

  • 人工靭帯・腱など負荷の掛かる生体組織の代替材料として、水分が多い人体と相性が良い
  • 環境に優しい

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