A műanyag általában nem változtatja meg az alakját, kivéve ha mikrohullámú sütőben megolvasztják vagy újrahasznosító géppel aprítják. Ez előnye a szódatartásnak vagy az autó ajtólapjának létrehozásakor. De a műanyag, amely idővel megváltoztatja az alakját, hasznos lehet bizonyos dolgokban, például orvosi eszközök készítésében.
Ez az egyik oka annak, hogy Szergej Sheiko a polimerkémia professzora és az észak-karolinai egyetemi kutatócsoport egy Chapel Hill-ben kifejlesztett egy hidrogélpolimert, amelynek célja az alak változtatása percekben vagy órákban .
Az anyag tulajdonságainak bemutatására Sheiko egyik végzős hallgatója rózsaszínű és piros művirágot készített az anyagból, néhány centiméter átmérőjű keresztmetszettel. Egy elbűvölő videóban úgy tűnik, hogy a művirág felébred és virágzik az idő múlásával.
„Annyira meglepődtem, amikor először láttam a virágot. Olyan valóságosnak tűnik ”- mondja Sheiko a Sample-nak. - Ez egy halott anyag. Ha eltávolítja a festéket, ez csak fehér polimer. Olyan, mintha bevezetjük az életet az anyagba. ”Az anyag részletei a Nature Communications folyóiratban találhatók .
Más kutatók hasonló morfológiai anyagokat dolgoztak ki - jelentette Sandrine Ceurstemont a New Scientistnél. De ezekhez külső ingerekre van szükség, például hő-, fény- vagy pH-változásra, hogy megindítsák az alakváltozásokat. Ez az új anyag azonban egy meghatározott idő eltelte után maga kezdeményezi a változást. "Bizonyos helyzetekben, például a test belsejében vagy az űrben, a külső kioldók nem megengedettek vagy nem hatékonyak" - mondta Sheiko a Ceurstemont-nak. "Csak azt akarja, hogy egy tárgy megváltoztassa az alakját egy adott pillanatban."
A csapat lágy polimert használt és módosította molekuláris szerkezetét az alakváltoztató műanyag kifejlesztése érdekében. Charles Q. Choi szerint a Live Science -nál az anyagnak kétféle kémiai kötése van. Az kötések egy halmaza rugalmas, az energiát tartja az alakváltoztatáshoz. A kötések másik csoportja szabályozza az alakváltoztatás folyamatának hosszát. Ezen kötés százalékának kiigazításával a kutatók meghatározhatják, hogy a polimer alakja órákban vagy csupán másodpercekben megváltozik-e.
A legnyilvánvalóbb alkalmazás az orvostudományban lenne, ahol az implantátumokat kis, nem invazív bemetszésekkel lehet bevezetni, mielőtt a végső alakjukba kibontakoznának. „A munka általános motivációja az volt, hogy szintetikus anyagokat nyújtsunk az élő szövetek funkcióival és tulajdonságaival” - mondta Sheiko Choi-nak. Azt is mondta, hogy a technológia még csak a kezdetben van. Szeretne kitalálni, hogy kódolja-e egy időbeli késleltetést az alakváltozásban, és megvizsgálja, hogyan lehet több alakból álló sorozatot előállítani.
