Статьи

Создан полимер, активирующий свои решётки только в тепле 02.03.2016

Создан полимер, активирующий свои решётки только в тепле

Материалы, изменяющие свою форму под воздействием нагревания, уже нашли своё применение в деталях автомобилей и строительных материалах. Такой материал можно как угодно смять или деформировать, но под воздействием высокой температуры, он вернётся к первоначальной форме. Впервые такое свойство было обнаружено у металлических сплавов, но материалы на полимерной основе могут найти ещё более широкое применение. Мягкие и эластичные полимеры могут быть использованы в медицинских целях для создания:

  • медицинских инструментов;
  • вживляемых устройств;
  • медицинских дозаторов.

Полимер, работающий с температурой человеческого тела

Применение полимеров, способных изменять свою форму, в медицинских целях ограничивается тем, что для проявления этого свойства нужны очень высокие температуры. Команда исследователей из университета Рочестера создала эластичный полимер, который при нагревании всего лишь до 35 градусов Цельсия, возвращает свою первоначальную форму после растяжения. Это стало возможно благодаря тому, что учёными был найден способ управления кристаллизационной решёткой полимера.

Проблема состоит в том, что в науке пока нет полного понимания того, как на молекулярном уровне происходят процессы, отвечающие за возврат к заданной первоначально форме. Поэтому учёным, для создания материала, который может быть использован в новой области, приходится действовать методом проб и ошибок.

Экспериментальным путём было обнаружено, что при растягивании материала в структуре решётки появляются маленькие кристаллики, которые не дают материалу разорваться. Добавив в полимер корректирующее вещество, можно замедлить развитие кристаллов. Это значит, что добавление материала может изменить структуру полимера. Именно от неё зависит температура взаимодействия. Иначе говоря, цепочка полимера и кристаллы ведут себя в соответствии с добавляемым веществом.

Учёные работали над созданием материала, который изменял бы свою форму при температуре, равной температуре тела человека. В процессе исследования, они пришли к выводу о необходимости оптимизировать полимерную сеть и создать материал, способный выдерживать вес, в тысячу раз превышающий его собственный.

Создатели нового полимера надеются, что их изобретение сможет быть применено при разработке искусственной кожи и создании медицинских инструментов, которые бы разворачивались во время контакта с человеческим телом. Это позволило бы уменьшить операционные разрезы и снизить риск попадания инфекции.

 


Возврат к списку