变形材料花没有触发

水凝胶,可以预先编程,以改变形状没有外部触发在美国开发了材料科学家。他们说这可能是用于制造生物医学设备本身被植入人体后展开。

形状记忆材料,可以返回到原来的形式,因为它们包含两种类型的债券——永久的确定初始形状,和短暂的链接,用于解决临时的形状。形状记忆效应通常需要一个触发器等热或pH值的变化打破了临时债券和启动过程。

但开发的水凝胶谢尔盖Sheiko北卡罗莱纳大学和他的同事们完全可以接受一系列的形状转换程序。之间的抵消力量的变化是由两个结合网络水凝胶内Sheiko解释说:一个永久的共价网络和动态氢键网络。在我们的例子中,[]临时网络是动态的,”他说。交联的突破和改革实时…他们临时修复程序的形状,然后控制初始形状的回收率。形状的转换也可以预定程序的发生在一定的时间尺度。

该集团能够构建复杂结构的像块变形材料演变以不同的速率。“我们很惊讶,即使这些作品是由相同的材料,他们的驱动可以在时间尺度分离从几分钟到几个小时,”他说。“[和]因为动态交联是可逆的,我们可以重复多次programming-recovery周期。

该小组还建立了一个水凝胶花的花瓣打开顺序随着时间的推移,就像在大自然。他们希望类似的材料可以用于构建有用的生物医学设备。我们可以设计植入插入后可以通过编程改变形状的身体,“Sheiko说。的形状会改变自然,顺序和预定的速度。

米切尔Anthamatten在形状记忆聚合物,罗彻斯特大学的我们,说,尽管不需要的材料是独一无二的触发器有局限性。例如,大多数的实验在硅油中,”他说。在露天,湿度和温度影响氢键动力学,降低了再现性。另一个限制是过渡的清晰度。Shape-recovery率和延迟时间不能预先确定的独立;更长的延迟时间与shape-recovery速度变慢。

Sheiko承认有更多的工作要做。一个未解决的问题是如何编码一个延迟时间,”他说。我们也曾试图开发聚合物网络形状变换之前保持稳定一段时间。编程一个序列的多个形状是另一个挑战。