由熊本大學研究生院副教授 Daishi Higashi 和(當時的研究生)Yuika Goto 領導的研究小組發現,當單寧酸和超高分子量聚乙二醇在水中混合時,可以獲得良好膨脹的凝膠。
先前的研究表明,負責茶澀味的單寧酸(TA) 只需與聚乙二醇(PEG) [也稱為聚環氧乙烷(PEO)] 在水中混合即可形成凝膠[Kimetal. , Adv .Funct.Mater.],研究小組以超高分子量聚乙二醇(PEO)(分子量50萬)進行實驗。結果,當與TA在水中混合時,得到了一種橡膠狀凝膠,其性能與先前報導的TA/PEG凝膠完全不同。我們將這種凝膠命名為 TaPeO 凝膠並研究了其特性。
結果發現,TaPeO凝膠在潮濕狀態下拉伸時具有良好的拉伸性,伸長率高達1,000%。 當 TaPeO 凝膠乾燥時,它會轉變成一種輕質、堅固的塑膠狀材料。
此外,即使乾燥的TaPeO凝膠破裂,透過將破裂的表面浸泡在熱水中並重新黏合,它也能恢復到原來的狀態。雖然乾燥後的TaPeO凝膠本身是一種硬質材料,但將其浸泡在熱水中並施加壓力會使其變形。當變形的材料再次浸泡在熱水中時,它又恢復到原來的形狀,顯示它具有形狀記憶。
此外,透過將TaPeO凝膠製備過程中產生的不需要的上清液乾燥而不丟棄,我們能夠製備出拉伸性極佳的薄膜(TaPeO薄膜),其伸長率超過1,500%。換句話說,透過使用 TA 和 PEO,我們能夠製備出「零浪費」的強韌智慧凝膠和薄膜。
單寧酸是一種廉價、安全、環保的材料。此外,它還具有抗菌和抗病毒作用,也有針對新型冠狀病毒的抗病毒作用的報告。未來,他們計劃有效利用這些知識,並將其應用於醫療材料等。