熊本大学研究生院生命科学研究部的东大志副教授、该校研究生院药学教育部研究生后藤唯花等人组成的研究团队发现，在水中混合鞣酸（单宁酸、TA）与超高分子量的聚乙二醇（PEO），可以获得一种延展性良好的橡胶状凝胶（TaPeO凝胶）。在含水状态下，这种凝胶的延伸率最大可达1000％，干燥后则呈现类似塑料的性质。将这种凝胶放入热水中可重新粘合断裂面，具有形状记忆功能。这种凝胶的用途有待今后进一步开发。相关研究成果于2023年7月31发表在国际学术期刊Results in Materials上。
图1.PEG 1万、PEG 50万分别与TA形成的凝胶（供图：熊本大学）
图2. （A） TaPeO凝胶与（B）TaPeO薄膜的“零废料”制备方法
基于此前TA和聚乙二醇（PEG）可以制备凝胶的研究结果，研究团队尝试使用不同分子量的PEG来制备凝胶。成功地使用的超高分子量（平均分子量50万）的PEG（PEO）制备出了一种与此前的TA/PEG凝胶性质完全不同的凝胶，并将其命名为TaPeO凝胶。
拉伸湿润状态下的TaPeO凝胶，延伸率最大能够达到1000％。
此外，将TaPeO凝胶干燥后，会变成轻便而坚韧的类似塑料的材料。即使干燥后的TaPeO凝胶断裂，浸泡在热水中也能重新粘合恢复原状，表现出形状记忆的特性。
研究团队还发现制备TaPeO凝胶时产生的上清液，若不丢弃将其干燥后，可以制备出一种延伸率达到1500％以上的薄膜，超过了本次研究使用的测试仪器可测量的最大延伸率。
本次研究揭示了使用茶中含有的鞣酸和PEO可以开发出“零废料”的坚韧且灵活的凝胶和薄膜。TA是一种廉价、安全且环保的材料，据报道具有抗菌和抗病毒作用（包括新型冠状病毒）。
未来，该材料有望应用于医疗材料等领域。
东副教授表示，本次研究中使用的PEG是此前研究中从未使用过的高分子量。是另一项研究误购留下的库存，我们拿它做了尝试实验，意外地获得了非常独特的凝胶，最终促成了此次发现。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Results in Materials
论文：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
