Ellei se ole sulanut mikroaaltouunissa tai silputtu kierrätyskoneella, muovi ei yleensä muuta muotoa. Se on etu, kun on kyse soodan pitämisestä tai autojen ovilevyjen luomisesta. Mutta muovista, joka muuttaa muotoa ajan myötä, voisi olla apua tietyissä asioissa, kuten lääketieteellisten laitteiden luomisessa.
Tästä syystä polymeerikemian professori Sergei Sheiko ja Pohjois-Carolinan yliopiston Chapel Hillin tutkijaryhmä kehittivät hydrogeelipolymeerin, joka on suunniteltu muuttamaan muotoa minuuteissa tai tunneissa, raportoi Ian Sample The Guardianissa.
Materiaalin ominaisuuksien osoittamiseksi yksi Sheikon jatko-opiskelijoista suunnitteli vaaleanpunaisen ja punaisen tekokukan materiaalista vain muutaman senttimetrin poikki. Viehättävässä videossa keinokukka näyttää herättävän ja kukkivan ajan myötä.
”Olin niin yllättynyt, kun näin ensimmäisen kerran kukan. Se näyttää niin todelliselta ”, Sheiko kertoo Samplelle. ”Se on kuollut kappale materiaalia. Jos poistat maalin, se on vain valkoista polymeeriä. Se on kuin esittelimme elämään materiaaliin. ”Tiedot aineistosta ilmestyvät Nature Communications -lehdessä .
Muut tutkijat ovat kehittäneet samanlaisia morfisointimateriaaleja, raportoi Sandrine Ceurstemont New Scientistista. Mutta ne vaativat ulkopuolisia ärsykkeitä, kuten lämpöä, valoa tai pH: n muutoksia muodomuutosten käynnistämiseksi. Tämä uusi materiaali kuitenkin käynnistää muutoksen itse tietyn ajan kuluttua. "Tietyissä tilanteissa, kuten kehon sisällä tai avaruudessa, ulkoiset liipaisimet eivät ole sallittuja tai tehottomia", Sheiko kertoo Ceurstemontille. "Haluat vain, että esine muuttaa muotoaan tietyllä hetkellä."
Ryhmä käytti pehmeää polymeeriä ja modifioi sen molekyylirakennetta muotoa muuttavan muovin kehittämiseksi. Live Science: n Charles Q. Choin mukaan materiaalissa on kahden tyyppisiä kemiallisia sidoksia. Yksi joukko sidoksia on joustavia, pitäen energiaa, joka antaa voiman muodonsiirtoon. Toinen joukko sidoksia säätelee kuinka kauan muodonmuutosprosessi tapahtuu. Säätämällä näiden sidosten prosenttimäärää tutkijat voivat selvittää muuttuuko polymeerin muoto tunteina vai pelkkinä sekunteina.
Ilmeisin käyttö olisi lääketieteessä, jossa implantit voitaisiin viedä pienten ei-invasiivisten viiltojen kautta ennen niiden avautumista lopulliseen muotoonsa. "Tämän työn yleinen motivaatio oli saada synteettisiä materiaaleja elävien kudosten toiminnoilla ja ominaisuuksilla", Sheiko kertoo Choille. Hänen mukaansa tekniikka on vasta alussa. Hän haluaisi selvittää, kuinka koodaa ajoitettu viive muodonsiirtoon ja tutkia tapaa muodostaa sarja useita muotoja.
