熊本大學研究生院生命科學研究部的東大志副教授、該校研究生院藥學教育部研究生後藤唯花等人組成的研究團隊發現，在水中混合鞣酸（單寧酸、TA）與超巨分子量的聚乙二醇（PEO），可以獲得一種延展性良好的橡膠狀凝膠（TaPeO凝膠）。在含水狀態下，這種凝膠的延伸率最大可達1000％，乾燥後則呈現類似塑膠的性質。將這種凝膠放入熱水中可重新粘合斷裂面，具有形狀記憶功能。這種凝膠的用途有待今後進一步開發。相關研究成果於2023年7月31發表在國際學術期刊Results in Materials上。
圖1.PEG 1萬、PEG 50萬分別與TA形成的凝膠（供圖：熊本大學）
圖2. （A） TaPeO凝膠與（B）TaPeO薄膜的「零廢料」製備方法
基於此前TA和聚乙二醇（PEG）可以製備凝膠的研究結果，研究團隊嘗試使用不同分子量的PEG來製備凝膠。成功地使用的超巨分子量（平均分子量50萬）的PEG（PEO）製備出了一種與此前的TA/PEG凝膠性質完全不同的凝膠，並將其命名爲TaPeO凝膠。
拉伸溼潤狀態下的TaPeO凝膠，延伸率最大能夠達到1000％。
此外，將TaPeO凝膠乾燥後，會變成輕便而堅韌的類似塑膠的材料。即使乾燥後的TaPeO凝膠斷裂，浸漬在熱水中也能重新粘合恢復原狀，表現出形狀記憶的特性。
研究團隊還發現製備TaPeO凝膠時產生的上澄液，若不丟棄將其乾燥後，可以製備出一種延伸率達到1500％以上的薄膜，超過了本次研究使用的試驗器器可測量的最大延伸率。
本次研究揭示了使用茶中含有的鞣酸和PEO可以開發出「零廢料」的堅韌且靈活的凝膠和薄膜。TA是一種廉價、安全且環保的材料，據報導具有抗菌和抗電腦病毒作用（包括新型冠狀病毒）。
未來，該材料有望應用於醫療材料等領域。
東副教授表示，本次研究中使用的PEG是此前研究中從未使用過的聚合物量。是另一項研究誤購留下的庫存，我們拿它做了嘗試實驗，意外地獲得了非常獨特的凝膠，最終促成了此次發現。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Results in Materials
論文：Zero-Waste Preparation of Supramolecular Hydrogels and Films Comprising Tannic Acid and Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene Oxide
DOI：doi.org/10.1016/j.rinma.2023.100425
