研究No.32
形状記憶ゲル
冷やすと形を維持し、温めると元に戻る！ゼラチンの不思議な性質を見てみよう。
| 難易度 | ハード |
| 実験期間 | 1 日 |
| 予算 | 1000 円 |
| キーワード | ＃水素結合 #タンニン酸 #ゼラチン |
※難易度は現象の理解と調べ学習のしやすさを表します。
※調べ学習にいきづまったら、キーワード欄を参考にしてみてください。
用意するもの
・粉ゼラチン*
・柿渋
・耐熱容器*
・使い捨て箸*
・軍手*
・プラスチック板の写真立て*
・形を整える型(なんでも良い)*
「*」が付いたものは100円ショップに売ってます
耐熱容器を温めているときは、火傷しないよう軍手などを使うと安心です。
1.
粉ゼラチンを10 g耐熱容器に入れる。
2.
熱湯で1．の耐熱容器を温めながら、柿渋を1ml入れて箸でよく混ぜる。
3.
ゼラチンが温かいうちにプラスチック板にゼラチンを流し、上からそっとプラスチック板で挟む。※力をかけないこと
4.
冷蔵庫で5分ほど冷やしたらゼラチンを取り出し、観察する。
5.
ゼラチンを型にはめ、冷蔵庫で冷やす。
6.
冷蔵庫から取り出したら型から外し、形が維持されているのを確認する。
7.
ゼラチンを手で挟んで温め、形が元に戻ることを確認する。
※温めすぎ注意
ゼラチンは「とても長いヒモ」、タンニン（柿渋の成分）は「ヒモ同士をつなぐ接着剤」のような役割をしています。この2つは「水素結合」という方法でくっついています。
このゲルが形を覚えて元に戻る仕組みは、温度による「水素結合のON / OFF」で説明できます。
ゲルを温めると水素結合が切れるため、ゼラチンのヒモが自由に動くようになり、好きな形に変形できるようになります。変形させたまま冷やすと、水素結合が復活して変形したゼラチンとタンニンがくっつきます。そのため、変えた形をしっかりキープしたまま固定されます。もう一度温めると、水素結合がまた切れます。ゼラチンのには「引っ張ったり曲げたりすると元に戻ろうとするゴムのような性質」があるため、水素結合のロックが外れた瞬間、自分の力で元の形に戻るのです。
容器に残ったゼラチンは、お湯で溶かして取ることができます。実験に使ったゼラチンシートは燃えるゴミ、材料の柿渋は各自治体のルールに則り処分してください。
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