Последние достижения в области разработки полимеров могут привести к созданию нового поколения инновационных материалов для нужд медицинской индустрии, создания электроники и множества других направлений производства.
Команда китайских ученых из медицинского института при Чжэцзянском университете в Ханчжоу представила новый полимер, который может изменять свою первоначальную форму с последующим полным восстановлением в первоначальное состояние. При этом, материал с памятью формы может не только восстанавливаться в исходном положении, но и принимать новые формы с фиксацией.
Следует отметить, что материалы с памятью формы существуют уже довольно длительное время. Однако, до настоящего момента, такие материалы не могли похвастаться разнообразием принимаемых форм. Первое поколение таких материалов фиксировалось при помощи теплового воздействия; последующие – при помощи света, электричества либо магнитного излучения.
По мнению экспертов, это большой шаг вперед в области создания материалов с памятью формы, сулящий большие перспективы для целого спектра практического применения во многих индустриях.
Чтобы сделать материал, который является одновременно пластичным и эластичным группа исследователей принялась за серию экспериментов, стартовав с использования капролактона, модифицированного специализированными химикатами. Однако, вся сложность заключалась в том, как сохранить контроль над материалом, избежав хаоса и придавая нужную форму в нужные моменты и в нужном виде.
Формы манипуляции через термические отличия упругости и пластичности. (A) Умные оригами структуры. (B) Умные киригами структуры. Масштабные линейки, мм 10.
В результате длительной серии экспериментов, ученые установили необходимые температурные режимы для осуществления правильных переходов от эластичного к пластичному состоянию и наоборот.
Демонстрация сложной формы путем манипуляции через кумулятивный эффект пластичности и эффект памяти формы
С целью демонстрации передовых качеств нового полимерного материала, разработчики сложили из него самый настоящий оригами в виде традиционного, для данного вида искусства, журавлика.
Данный материал разработан группой ученых под руководством Тао Хи (Tao Xie). Результаты исследования (DOI: 10.1126/sciadv.1501297) опубликованы в научном издании Science Advances.