ابداع پلاستیک هوشمند با قابلیت تغییر شکل در برابر نور

محققان دانشگاه تگزاس در آستین نوعی پلاستیک ابداع کرده اند که اشکال مختلفی به خود می گیرد و در برخی اماکن نرم و انعطاف پذیر و در برخی دیگر سخت است.

به گزارش مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، آن ها برای تولید پلاستیک مذکور از نور و نوعی کاتالیزور استفاده کردند تا ویژگی هایی مانند سختی و انعطاف پذیری در مولکول های یکسان را تغییر دهند. ماده حاصل ۱۰ بار قدرتمندتر از لاستیک طبیعی است و میتواند به خوبی انعطاف پذیری دستگاه های الکترونیکی و رباتیک را تغییر دهد.

زاخاریا پیج استادیار شیمی و یکی از مولفان این پژوهش می گوید:این اولین باری است که چنین ماده ای تولید می شود. توانایی کنترل کریستالی شدن و قابلیت های فیزیکی ماده با استفاده از نور، میتواند گجت های پوشیدنی یا محرک های نرم ربات ها را دگرگون کند.

محققان از مدت ها قبل ویژگی های ساختارهای زنده را بررسی کردند و امیدوار بودند بتوانند آنها را تقلید کنند. چنین ساختارهایی مانند پوست و ماهیچه از مواد مصنوعی ساخته شدند. در موجودات زنده به طور معمول ساختارها شامل ترکیبی از قدرت و انعطاف پذیری با سهولت کامل هستند. هنگامیکه از ترکیبی از مواد مصنوعی برای تقلید این ویژگی ها استفاده می شود، بیشتر اوقات مواد حاصل ناکارآمد هستند.

ولی پیج و همکارانش توانستند با کمک نور ساختار یک ماده پلاستیک مانند را کنترل کنند و تغییر دهند. آن ها از نور برای تغییر میزان سختی یا انعطاف پذیری ماده استفاده کردند.

برای این منظور محققان یک منومر به کار بردند که مولکولی کوچک است که با ملکول های دیگر پیوند برقرار می کند تا بلوک های سازنده برای ساختارهای بزرگتری به نام پلیمر را فراهم کند. در این مثال پلیمرها شبیه موادی هستند که در بیشتر پلاستیک ها بکار می روند.

آن ها پس از چندبار آزمایش کاتالیزوری یافتند که پس از افزودن به منومر و در معرض نور قرار گرفتن به تشکیل نوعی پلیمر نیمه کریستالی منجر شد که مشابه آن در لاستیک های مصنوعی نیز وجود دارد. یک ماده سخت تر در مناطقی که نور به آن ها رسیده بود، ایجاد شد. از سوی دیگر مناطقی که نور دریافت نکرده بودند ویژگی های اصلی خود را داشتند و نرم و انعطاف پذیر بودند.