Полимер с памятью формы поднимает груз в 1000 раз больше собственного веса
Американские химики разработали полимер, который меняет форму при нагревании и возвращается к прежней форме, остывая. При этом он способен поднимать вес, во много раз превышающий собственный.
Митч Энтхаматтен (Mitch Anthamatten) и его коллеги из Рочестерского университета называют свою разработку «полимером не только с "мозгами", но и "мускулами"». «Мы разрабатывали его так, чтобы при изменении формы материал накапливал достаточно упругой энергии и при возвращении в прежний вид мог выполнять нужную работу», – говорит ученый.
Для деформации материалу достаточно разницы между комнатной температурой и температурой тела. Уже при небольшом нагревании полимерные цепочки растягиваются, формируя высокоупорядоченные структуры, число которых постепенно растет, пока они не придадут материалу новую форму. Используя различные добавки, химики научились манипулировать «точкой плавления» его структуры, замедляя процесс формирования локально упорядоченных участков, и настраивать полимер на нужную температуру работы.
Модификации подверглись и сами цепочки полимера: внеся в них небольшие химические изменения, ученые добавили им большей упругости. В результате изменение формы позволяет материалу накапливать большой запас потенциальной энергии – по словам Митча Энтхаматтена, лента толщиной со шнурок легко поднимет полную банку газировки.
«Наш материал – это как резинка, которая при растяжении фиксируется в определенной форме, – говорит ученый. – Но достаточно к ней прикоснуться (повысив температуру до 35 °C – NS), как она вернется к исходной форме».
