
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(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)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(fù)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(xué)》雜志子刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
謝濤介紹,研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)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(dāng)于很多分子手拉手跳一支‘集體舞’,當(dāng)處于較高的溫度時,分子之間相互‘換手’,找到了新伙伴、新‘隊(duì)形’,產(chǎn)生永久記憶。當(dāng)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(fù)原有形狀?!毖芯咳藛T認(rèn)為,這一新型材料具有廣闊實(shí)用價值和應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域?!氨热缧呐K支架,我們希望它在到達(dá)植入‘目的地’以后,可以舒展成為一個復(fù)雜三維形狀。”謝濤說。
一枚のプラスチックフィルムを摂氏60度の湯の中に入れると、わずか數(shù)秒で「折り鶴」に変形する?!?/p>
これは浙江大學(xué)化學(xué)工學(xué)?生物工學(xué)學(xué)院の謝濤教授が率いる研究チームが開発した、最新の形狀記憶プラスチックだ。これには複雑な形狀の記憶が何度も植えこまれており、一定の熱に達(dá)すると多様な形狀変化を見せる。論文は9日にサイエンス誌のオープンアクセスジャーナル「サイエンス? アドバンシズ」に掲載された?!?/p>
謝教授によると、研究チームは新型形狀記憶材料を開発する際に、交換可能な共有原子価を加え、分子間の結(jié)合関係を再建した。謝教授は、「これは多くの分子が手をつなぎ集団ダンスを踴るようなものだ。溫度が高くなると、分子は互いに相手を変え、新しいパートナーを見つけ、新たな隊(duì)形を組む。こうして恒久的な記憶が生まれる。低溫環(huán)境において、材料はその他の形狀に折り曲げられても、弾力性により形狀を変え、分子もバラバラになることはない。溫度が高くなれば、以前の形狀を取り戻す」と説明した。研究者は、この新型材料には普及の価値と応用の將來性があると判斷し、生物醫(yī)學(xué)やフレキシブル電子デバイスなどの高付加価値の分野で応用されることに期待している。謝教授は、「例えば心臓のステント治療だ。この材料を『目的地』に植え込み、複雑な三次元の形になることを期待している」と語った。
「人民網(wǎng)日本語版」2016年1月11日
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