Drukuj

Nowy typ polimerów z pamięcią kształtu

Nowy typ polimerów z pamięcią kształtu
Amerykańskim naukowcom udało się wytworzyć pierwszy na świecie polimer, który pod wpływem prądu elektrycznego zmienia swój kształt, powracając po odkształceniu do pierwotnej formy.

Zapamiętujący kształt polimer, którego strukturę wzbogacono przewodzącymi prąd elektryczny nanowłóknami węglowymi potrafi w czasie zaledwie dwóch sekund - na żądanie - powrócić do swej pierwotnej formy. Tego typu nowatorska technologia może być przydatna zarówno w medycynie, przemyśle lotniczym czy związanym z eksploracją kosmosu, jak również w codziennym życiu.

Polimery typu SMP (ang. shape memory polymers), popularnie określane jako tworzywa z pamięcią kształtu, to stosunkowo nowa grupa materiałów, rozwojem której coraz częściej zajmują się nanotechnolodzy. Najważniejszą cechą zapamiętującej swój kształt materii jest fakt, iż po odkształceniu tego typu polimery potrafią na żądanie - w obecności ściśle określonego bodźca, np. temperatury - wrócić do pierwotnej formy. Łącząc ze sobą nanowłókna węglowe o doskonałych właściwościach elektrycznych oraz polimer SMP, naukowcom z amerykańskiego Syracuse University udało się skonstruować pierwszy na świecie polimer, który pod wpływem prądu elektrycznego zmienia swój kształt, powracając po odkształceniu do pierwotnej formy.

Nowy typ polimerów z pamięcią kształtu


Sukces badań nie byłby możliwy, gdyby nie fakt, iż nanowłókna węglowe, czyli druty o grubości milionowych części milimetra utworzone tylko z atomów węgla, doskonale przewodzą prąd elektryczny, będąc jednocześnie bardzo dobrym przewodnikiem ciepła. Nowy nanokompozyt uzyskano poprzez zmieszanie polimeru SMP, o złożonym składzie chemicznym, z nanowłóknami węglowymi, które uzyskano wypiekając w bardzo wysokiej temperaturze odpowiednie włókna poliakrylonitrylowe (PAN). Materiał ten, celowo odkształcony, po podłączeniu prądu powraca do swej pierwotnej formy w czasie zaledwie dwóch sekund.

Osiągnięty wynik stanowi swego rodzaju rekord świata, przy czym nikt wcześniej nie zastosował prądu elektrycznego do stymulacji odkształcania polimeru SMP, gdyż polimery zapamiętujące swój kształt są z natury izolatorami.

Nowo opracowany nanokompozyt w przyszłości na pewno zostanie wykorzystany w wielu dziedzinach życia. Jego cechy mogą być przydatne w medycynie, przemyśle lotniczym, czy eksploracji kosmosu, a nawet w tak prozaicznych sytuacjach, jak dopasowanie tworzywowych oprawek okularów do odpowiedniego kształtu głowy.

Czytaj więcej: Polimery 92