O ile nie zostanie stopiony w kuchence mikrofalowej lub rozdrobniony przez maszynę do recyklingu, tworzywo sztuczne zwykle nie zmienia kształtu. To zaleta, jeśli chodzi o trzymanie sody lub tworzenie paneli drzwiowych do samochodów. Ale plastik, który zmienia kształt z czasem, może być pomocny w niektórych sprawach, takich jak tworzenie urządzeń medycznych.
To jeden z powodów, dla których profesor chemii polimerów Sergei Sheiko i zespół badaczy z University of North Carolina, Chapel Hill, opracowali polimer hydrożelowy zaprojektowany do zmiany kształtu w ciągu kilku minut lub godzin, informuje Ian Sample z The Guardian.
Aby zademonstrować właściwości materiału, jeden z absolwentów Sheiko zaprojektował różowo-czerwony sztuczny kwiat z materiału o średnicy zaledwie kilku centymetrów. W hipnotyzującym wideo sztuczny kwiat wydaje się budzić i rozkwitać z czasem.
„Byłem bardzo zaskoczony, kiedy pierwszy raz zobaczyłem kwiat. Wygląda tak realnie ”, mówi Sheiko Sample. „To martwy kawałek materiału. Jeśli usuniesz farbę, to tylko biały polimer. To tak, jakbyśmy wprowadzili życie do materiału. ”Szczegóły materiału pojawiają się w czasopiśmie Nature Communications.
Sandrine Ceurstemont z New Scientist napisała, że inni badacze opracowali podobne materiały przekształcające . Ale te wymagają zewnętrznych bodźców, takich jak zmiany temperatury, światła lub pH, aby zainicjować transformację kształtu. Ten nowy materiał zainicjuje jednak zmianę po upływie określonego czasu. „W niektórych sytuacjach, np. W ciele lub w przestrzeni, zewnętrzne wyzwalacze są niedopuszczalne lub nieskuteczne”, mówi Sheiko Ceurstemontowi. „Po prostu chcesz, aby obiekt zmienił kształt w danym momencie.”
Zespół użył miękkiego polimeru i zmodyfikował jego strukturę molekularną, aby opracować zmieniające kształt tworzywo sztuczne. Według Charlesa Q. Choi z Live Science materiał ma dwa rodzaje wiązań chemicznych. Jeden zestaw wiązań jest elastyczny, utrzymując energię, która napędza zmianę kształtu. Drugi zestaw wiązań kontroluje czas trwania procesu zmiany kształtu. Poprzez dostosowanie procentu tych wiązań naukowcy mogą ustalić, czy polimer zmieni kształt w ciągu kilku godzin, czy zaledwie kilku sekund.
Najbardziej oczywistym zastosowaniem byłoby zastosowanie w medycynie, gdzie implanty można wprowadzać poprzez małe, nieinwazyjne nacięcia przed rozwinięciem ich do ostatecznego kształtu. „Ogólną motywacją tej pracy było wyposażenie materiałów syntetycznych w funkcje i właściwości żywych tkanek”, mówi Sheiko Choi. Mówi także, że technologia jest dopiero na początku. Chciałby wymyślić kodowanie opóźnionego przesunięcia kształtu i zbadać sposób uzyskania sekwencji wielu kształtów.
