Kristalliner ‚künstlicher Muskel‘ lässt Papierpuppe Sit-Ups machen (Video)

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Horrorfilme über Puppen, die sich bewegen können, wie Anabelle und Chucky, sind in diesem Sommer in den Kinos beliebt. Währenddessen sprechen Chemiker über eine viel weniger bedrohliche animierte Puppe. Forscher haben einer „Papierpuppe“ aus Folie die Möglichkeit gegeben, sich mit einem neuen Material, den so genannten polymeren kovalenten organischen Gerüsten (polyCOFs), zu bewegen und Sit-ups durchzuführen. Sie berichten über ihre Ergebnisse in ACS Central Science. Sehen Sie sich hier ein Video des Materials in Aktion an .

Youtube ID: YLmqBmsnV3g

Wissenschaftler stellen konventionelle COFs her, indem sie einfache organische Bausteine ​​wie kohlenstoffhaltige Moleküle mit Borsäure- oder Aldehydgruppen über kovalente Bindungen verbinden. Die geordneten porösen Strukturen bieten ein großes Potenzial für verschiedene Anwendungen, einschließlich Katalyse, Gasspeicherung und Arzneimittelabgabe. COFs existieren jedoch typischerweise als kristalline Pulver in Nano- oder Mikrogröße, die spröde sind und nicht zu größeren Blättern oder Membranen verarbeitet werden können, die für viele praktische Anwendungen nützlich wären. Yao Chen, Shengqian Ma, Zhenjie Zhang und Kollegen fragten sich, ob sie die mechanischen Eigenschaften von COFs verbessern könnten, indem sie lineare Polymere als Baustein verwenden

Die Forscher basierten ihren polyCOF auf einer vorhandenen COF-Struktur, versetzten die Reaktanten jedoch während der Synthese der Verbindung mit Polyethylenglykol (PEG). Die PEG-Ketten überbrückten den Porenraum des COF und bildeten eine kompaktere, zusammenhängendere und stabilere Struktur. Im Gegensatz zum ursprünglichen COF konnte der PolyCOF in flexible Membranen eingebaut werden, die wiederholt ohne Beschädigung gebogen, verdreht oder gedehnt wurden. Um zu demonstrieren, wie PolyCOFs als künstlicher Muskel verwendet werden können, fertigte das Team eine Puppe an, die die Membran als Taille und Aluminiumfolie als andere Teile enthielt. Bei Einwirkung von Ethanoldämpfen setzte sich die Puppe auf; als die Dämpfe abgezogen wurden, legte es nieder. Die Forscher wiederholten diese Aktionen mehrmals und ließen die Puppe „Sit-ups“ machen. Die Ausdehnung der PolyCOF-Poren beim Binden des Gases erklärt wahrscheinlich die Calisthenics der Puppe, so die Forscher.

Die Autoren erkennen an Mittel aus der National Natural Science Foundation of China , Tianjin Natural Science Foundation of China und der National Science Foundation . 

Quelle: http://www.ineffableisland.com/2019/07/crystalline-artificial-muscle-makes.html

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