يمكن أن يرفع بوليمر ذاكرة الشكل الجديد 1000 مرة من وزنه

سوبر بوليمر

هناك بوليمرات قوية والبوليمرات مرنة ، ولكن ماذا عن البوليمرات التي يمكن أن تكون أيًا منهما؟ هذا ما طوره باحثون من جامعة روتشستر. يمكن شد هذه المادة والتواءها في أي شكل تقريبًا ، ثم تقوم بتطبيق بعض الحرارة وتستقر مرة أخرى. القاذف: يعود بقوة كبيرة بحيث يمكنه رفع 1000 ضعف وزنه.

المادة لها شكل افتراضي تتذكره على الرغم من الالتواء والتمدد. لهذا السبب يُعرف باسم بوليمر ذاكرة الشكل. طور الباحث الرئيسي ميتش أنثاماتن وطالب الدراسات العليا يوان مينج هذه المادة من خلال التحكم في التبلور الذي يحدث عند تسخين المادة أو تبريدها.



أثناء شد هذه المادة ، تتشوه سلاسل طويلة من البوليمرات حيث تتراصف أجزاء من الجزيئات - تسمى هذه المناطق بالبلورات. يؤدي ذلك إلى إصلاح المادة بالشكل الذي سحبتها إليه. إنها الطريقة التي تتوقع أن تتصرف بها معظم المواد البلاستيكية ؛ بمجرد تشوههم ، لا يعودون فقط.



مفتاح القدرات الرائعة لهذا البوليمر هو أنه عندما يتم تسخينه ، تتفكك شبكة البلورات ، وتعود البوليمرات إلى شكلها الدائم المستقر. وكلما زاد تمدده ، تزداد تكوين البلورات وتخزين المزيد من الطاقة. من الممكن في نقطة معينة توليد العديد من البلورات التي يصبح الشكل المشوه فيها جدا مستقر ، رغم ذلك.



في الوقت الحالي ، يتم ضبط البوليمر للاستجابة لدرجة حرارة تبلغ حوالي 35 درجة مئوية (أي 95 درجة فهرنهايت). هذا مهم للشرح أعلاه ، لأنه أقل بقليل من درجة حرارة جسم الإنسان ، مما يتسبب في عودة البوليمر إلى شكله الطبيعي عندما يلمسه Anthamatten. من خلال تغيير خليط الروابط الجزيئية بين خيوط البوليمر ، يمكن تصميم إصدارات مختلفة من بوليمر ذاكرة الشكل بحيث تعمل في درجات حرارة أعلى أو أقل.

تم إنشاء بوليمرات أخرى لذاكرة الشكل ، لكنها لا تعمل بقوة مثل تلك التي تم تطويرها في جامعة روتشستر. يفقد القليل جدًا من الطاقة الميكانيكية المخزنة في البلورات ، وهو ما يمنحه القدرة على بذل الكثير من القوة عندما يعود إلى شكله الأصلي. عند وزنها 1000 مرة ، يمكن أن ترفع خصلة من هذه المادة تعادل رباط الحذاء (حوالي 1 جرام) زجاجة صودا بسعة لتر واحد.



يقترح Anthamatten أن هذه المادة يمكن أن يكون لها مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية مثل خيوط الشد الذاتي والجلد الاصطناعي. يمكن أيضًا أن تتكيف الملابس ذات البوليمرات ذات ذاكرة الشكل مع حجم مرتديها تلقائيًا عند ارتدائها.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com