センサー、筋肉、自己修復材料としての応答性ポリマー

応答性の高いポリマーベースの材料は、拡大して縮小することにより、周囲の環境に適応できます。この膨張と縮小（機械伝導）は、多くの機能をもたらす可能性があります。たとえば、この応答は、質量を持ち上げ、オブジェクトを移動するために使用でき、システム内の特定の種を感知するために使用できます。さらに、応答性の高いポリマーは、機械的特性に影響を与える損傷を自己治癒することができる材料を生成することもできます。この章では、外部の電界および/または磁場、吸湿性、pH、温度、および他の多くの刺激によって機械的応答をどのようにトリガーできるかについての多くの例を詳しく説明します。特定の反応を人工筋肉、自己修復材料、およびセンサーに使用する方法を強調し、特にポリマー反応が望ましい効果をもたらすことに焦点を当てています。

Responsive polymer-based materials can adapt to their surrounding environment by expanding and shrinking. This swelling and shrinking (mechanotransduction) can result in a number of functions. For example, the response can be used to lift masses, move objects, and can be used for sensing certain species in a system. Furthermore, responsive polymers can also yield materials capable of self-healing any damage affecting their mechanical properties. In this chapter we detail many examples of how mechanical responses can be triggered by external electric and/or magnetic fields, hygroscopicity, pH, temperature, and many other stimuli. We highlight how the specific responses can be used for artificial muscles, self-healing materials, and sensors, with particular focus on detailing the polymer response yielding desired effects.