@ 2016.02.19 , 22:00
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新型变形聚合物:真正的四两拨千斤

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科学家研制出一种特殊的热敏聚合物,它能够提起自身重量1000倍的东西,并迅速收缩回原始形状。这种新型材料最终或可具有多种用途,比如根据身体热量进行运作的医疗设备、自动收缩贴合身体的衣服。

人体热量足以使该聚合物产生反应,因此这种新材料颇具应用前景。我们能够控制它维持短暂的形态,直到用热量触发它恢复常态;在这一过程中,它能够提起自身重量许多倍的东西。

罗彻斯特大学的研究人员Mitch Anthamatten说:

调整触发温度仅仅是其中的一部分。我们还对这些材料进行设计,使其储存大量弹性势能。因此,在形状恢复期间,它们能够做更多机械功。

发明者将这种新型材料描述为“拥有大脑和肌肉的塑料”,其研发关键在于结晶的控制方式,这通常发生于聚合物的冷却或拉伸时。当材料变形时,聚合链会产生局部拉伸、形成微晶,聚合物的小部分区域会向一个方向对齐。随着微晶数量的增加,新形状变得更加稳定,塑料恢复原状变得更为困难。

研究人员用分子衬垫来抑制(但并不终止)这一结晶过程,从而设置了一个“熔点”,该熔点会触发形变。研究人员对衬垫的数量和类型进行调整、对它们在聚合物中的分布模式进行实验,以达到最终结果。

不过,变形只不过是目标之一。研究人员还希望材料可以在变形期间做一些机械功。为此,他们将聚合物网络设计为可以储存足够的弹性势能,使得鞋带大小的聚合物可以举起一罐苏打水。

我们的形状记忆聚合物就像橡皮筋,拉伸时可以锁定在一种新形态里。但轻轻一碰就会导致它弹回原始形态。几乎所有形状记忆聚合物的应用都需要材料周围的推力或拉力。不过,研究人员很少测量形状记忆聚合物到底能做多少机械功。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 17+1

  1. 神响
    @2 years ago
    3067462

    年产量多少?可以组成人工肌肉么

    [15] XX [1] 回复 [0]
  2. 路过
    @2 years ago
    3067464

    致富信息:新发条技术

  3. 3067466

    热敏,能产生一千倍重量的力,并能迅速收缩回去原形,这玩意适合蝙蝠侠拿来飞来飞去,外加勒死敌人用

  4. 3067468

    错了,蜘蛛侠,被妇联洗脑洗得都搞不清那堆妖怪了

    [13] XX [1] 回复 [0]
  5. 3067470

    就像一颗seed?

  6. 鸡飞狗跳
    @2 years ago
    3067486

    扭结弹簧?

  7. 猫粮供应机
    @2 years ago
    3067502

    “用分子衬垫来抑制(但并不终止)这一结晶过程”

    恩 加了括号里的解释我们果然全都看懂了

    原来是这样啊 嗷。。 我就说呢

    说实话我还以为是要用一个钢镚儿来衬垫 才能抑制结晶过程呢, 恩恩 原来是这样

    恩 用分子还是好一点感觉

  8. 爱吃蛋筒
    @2 years ago
    3067503

    超级英雄套装新材料……这种新闻是不是应该发给剧组啊

  9. 黑五
    @2 years ago
    3067506

    名器新材料!

    [21] XX [0] 回复 [0]
  10. 3067524

    @爱吃蛋筒: 什么时候剧组的脑洞需要事实作支撑?

  11. 活期储蓄
    @2 years ago
    3067532

    要么事先施加好应力,要么得吸收足够多的热能,反正是不可能靠一点点热能来提起自身千倍的质量。所以,你看着办吧。

  12. 虚头
    @2 years ago
    3067613

    蚂蚁:“卧槽人类把我们的肌肉做出来了!”

    [11] XX [0] 回复 [0]
  13. alpha_boy
    @2 years ago
    3067630

    紧身衣新材料?

  14. 3067670

    用这个材料做紧身衣,万一发个烧会不会被衣服勒死

    [12] XX [0] 回复 [0]
  15. dasand_rudestorm
    @2 years ago
    3067736

    防火设备不错,用作杀人武器就…

  16. 衣鱼
    @2 years ago
    3068534

    小图以为杀马特的发型

  17. 江户川柯南
    @2 years ago
    3069142

    我觉得我可以用这个(๑•̀ㅂ•́)و✧伸缩腰带
    ( σ’ω’)σ

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