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”(如圖)。
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的一種新型形狀記憶塑料,他們發明的塑料,在國際上首次實現了復雜可變形“折紙”。不僅可以記住它最近被塑造的造型,還可以“重置”記憶,記住更多的新造型。
原理 這種新型材料,它是怎么記憶的
大部分的材料縱然在常溫下有很炫酷的造型,但一經加熱,就會變回原形——看看《終結者2》里,在1000℃熔爐下,再生猛的機器人都只能化成一攤金屬水。
謝濤介紹,研究團隊在設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’,產生永久記憶。當處于較低溫度環境下,材料即使被折疊成其他形狀,產生彈性形變,分子之間也不會‘放手’,遇熱還是能恢復原有形狀。”正是這種“換手”,讓新型的形狀記憶塑料能夠不斷被植入復雜形狀記憶。
應用 人工器官超級變變變,輕松鉆進人體
課題組目前已經在研究,使用更低的溫度,去“喚回”這塊特殊塑料對原始造型的記憶。這將使這種材料能很廣泛地使用到現實生活中的多個領域,實現“超級變變變”。
謝濤說,用記憶材料制作人工器官,“我們可以把材料做成細長的形狀,便于它在手術的時候,順利地通過微創口子進入人體。到達人體內后,這種材料會在體溫的作用下,慢慢展開,并且和人的體內環境融合。比如說心臟支架,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。”
更多精彩資訊請關注查字典資訊網,我們將持續為您更新最新資訊!