塑料片遇熱變“千紙鶴” :新型形狀記憶塑料
一張塑料薄片放置到60攝氏度的熱水里,短短幾秒鐘,塑料薄片收縮變形成一只“千紙鶴”。這是浙江大學化學工程與生物工程學院謝濤教授課題組最新研發(fā)的一種新型形狀記憶塑料,它能多次“植入”復雜形狀記憶,遇熱即展現(xiàn)多樣形變。相關(guān)論文于9日發(fā)表在《科學》雜志子刊《科學進展》上。
形狀記憶塑料是一類能夠暫時固定在臨時形狀,受到外界刺激后回復到初始形狀的智能材料,在柔性電子、生物醫(yī)學和航空航天等領(lǐng)域展示了越來越廣的應用前景。
謝濤介紹,研究團隊在設(shè)計新型形狀記憶材料的過程中,加入了一種可交換共價鍵,重組分子間的連接關(guān)系。
“這相當于很多分子手拉手跳一支‘集體舞’,當處于較高的溫度時,分子之間相互‘換手’,找到了新伙伴、新‘隊形’,產(chǎn)生永久記憶。當處于較低溫度環(huán)境下,材料即使被折疊成其他形狀,產(chǎn)生彈性形變,分子之間也不會‘放手’,遇熱還是能恢復原有形狀?!?/p>
論文第一作者、浙江大學化學工程與生物工程學院副教授趙騫說,正是這種“換手”的特性,讓新型形狀記憶塑料有不斷被植入復雜形狀記憶的性能,新形狀還能不斷疊加其中。利用這種效應,可以制備現(xiàn)有加工方法難以實現(xiàn)的復雜形狀。
研究人員認為,這一新型材料具有廣闊實用價值和應用前景,研究人員期待它能早日用于諸如生物醫(yī)療或柔性電子等高附加值應用領(lǐng)域?!氨热缧呐K支架,我們希望它在到達植入‘目的地’以后,可以舒展成為一個復雜三維形狀?!敝x濤說。
《科學進展》雜志評審專家認為,該項研究是形狀記憶聚合物領(lǐng)域的重要突破,為形狀記憶材料的設(shè)計與加工提供了全新指導。
來源:新華網(wǎng)