由 Daishi Higashi 副教授和熊本大学研究生 Yuika Goto 领导的研究小组发现,将单宁酸和超高分子量聚乙二醇在水中混合可以产生一种拉伸良好的凝胶。
先前的研究表明,负责茶涩味的单宁酸 (TA) 只需与聚乙二醇 (PEG) [也称为聚环氧乙烷 (PEO)] 在水中混合即可形成凝胶 [Kimetal., Adv [Funct.Mater.],课题组用超高分子量聚乙二醇(PEO)(分子量50万)进行了实验。结果,当TA与水混合时,得到了与之前报道的TA/PEG凝胶完全不同的橡胶状凝胶。该凝胶被命名为TaPeO 凝胶并对其性能进行了研究。
结果发现,TaPeO凝胶在湿润状态下拉伸时拉伸良好,显示出最大拉伸率为1,000%。 干燥后,TaPeO 凝胶会变成一种轻质且坚韧的塑料状材料。
另外,即使干燥的TaPeO凝胶破裂,将破裂的表面浸入热水中并重新粘附,然后又恢复原状。虽然干燥后的TaPeO凝胶本身是硬质材料,但将其浸入热水中并施加压力即可使其变形。当变形的材料再次浸入热水中时,它又恢复到原来的形状。
此外,当在TaPeO凝胶制备过程中产生的不需要的上清液干燥而不丢弃时,可以制备伸长率超过1,500%的高拉伸膜(TaPeO膜)。也就是说,使用 TA 和 PEO,我们能够制备出“零浪费”的坚固且巧妙的凝胶和薄膜。
单宁酸是一种廉价、安全、环保的材料。此外,它还具有抗菌和抗病毒作用,已有针对新型冠状病毒的抗病毒作用的报道。未来,我们计划有效利用这些知识并将其应用到医疗材料中。