Ученые разрабатывают «умный пластик», который меняет свою форму с мягкой на твердую под воздействием солнечного света.

Исследователи говорят, что их вдохновили живые существа — от деревьев до моллюсков.

Исследователи сосредоточили свой коллективный разум на создании пластика, который имитировал бы реальную жизнь. И результат, как они и хотели, такой же, как у многих форм жизни, которые в одних местах мягкие и эластичные, а в других — твердые и ригидные. https://interestingengineering.com/innovation/scientists-develop-smart-plastic-that-changes-its-form-from-soft-to-hard-in-sunlight?utm_source=newsletter&utm_medium=mailing&utm_campaign=Newsletter-26-10-2022

Они были вдохновлены живыми существами, от деревьев до моллюсков. Исследователи из Техасского университета в Остине сосредоточили свои коллективные передовые умы на создании пластика, который имитировал бы реальную жизнь. Это было бы похоже на многие формы жизни, которые в одних местах мягкие и эластичные, а в других — твердые и ригидные.

Их успех, первый в истории, заключается в использовании только света и катализатора для изменения таких свойств, как твердость и эластичность в молекулах того же типа. Полученный материал в десять раз прочнее натурального каучука и вполне может изменить гибкость электроники и робототехники.

Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Science.

«Это первый материал такого типа», — сказал Захария Пейдж, доцент кафедры химии и автор-корреспондент статьи. «Способность контролировать кристаллизацию и, следовательно, физические свойства материала с помощью света потенциально преобразует носимую электронику или исполнительные механизмы в мягкой робототехнике».

Фон

В науке исследователи давно изучали свойства живых структур и хотели имитировать их. Такие живые структуры, как кожа и мышцы, тогда были бы сделаны из синтетических материалов. В живых организмах. конструкции часто сочетают в себе такие качества, как прочность и гибкость, с легкостью. При использовании смеси синтетических материалов для имитации этих атрибутов материалы часто выходят из строя, разваливаясь и разрываясь в местах соединения различных атрибутов.

«Часто при соединении материалов, особенно если они имеют очень разные механические свойства, они хотят разделиться», — сказал Пейдж.

Пейдж и команда из Техасского университета в Остине смогли контролировать и изменять структуру материала, похожего на пластик. Они использовали свет, чтобы изменить, насколько твердым или эластичным станет материал.

Процесс

Химик использовал мономер, представляющий собой небольшую молекулу, которая связывается с другими подобными ей, образуя строительные блоки для более крупных структур, называемых полимерами. В данном случае полимеры были аналогичны тем, которые содержатся в наиболее часто используемом пластике.