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一張塑料薄片放置到60攝氏度熱水里，短短幾秒鐘，塑料薄片收縮變形成了一只“千紙鶴”。
這是浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院謝濤教授課題組最新研發(fā)的一種新型的形狀記憶塑料，它能多次“植入”復(fù)雜形狀記憶，遇熱即展現(xiàn)多樣形變。相關(guān)論文于北京時(shí)間9日凌晨發(fā)表在《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
形狀記憶塑料是一類能夠固定臨時(shí)形狀并且在外界刺激下回復(fù)到初始形狀的智能材料，在柔性電子、生物醫(yī)學(xué)和航空航天等領(lǐng)域展示出越來(lái)越廣的應(yīng)用前景。
謝濤介紹，研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)新型形狀記憶材料的過(guò)程中，加入了一種可交換共價(jià)鍵，重組分子間的連接關(guān)系。這相當(dāng)于很多分子手拉手跳一支“集體舞”，當(dāng)處于較高的溫度時(shí)，分子之間相互“換手”，找到了新伙伴、新“隊(duì)形”，產(chǎn)生永久記憶。當(dāng)處于較低溫度環(huán)境下，材料即使被折疊成其他形狀，產(chǎn)生彈性形變，分子之間也不會(huì)“放手”，遇熱還是能恢復(fù)原有形狀。
論文第一作者、浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院副教授趙騫說(shuō)，正是這種“換手”的特性，讓新型形狀記憶塑料有不斷被植入復(fù)雜形狀記憶的性能，新形狀還能不斷疊加其中。利用這種效應(yīng)，可以制備現(xiàn)有加工方法難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜形狀。
研究人員認(rèn)為，這一新型材料具有廣闊實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景，研究人員期待這一材料能早日用于諸如生物醫(yī)療或柔性電子等高附加值應(yīng)用領(lǐng)域。“比如心臟支架，我們希望它在到達(dá)植入‘目的地’以后，可以舒展成為一個(gè)復(fù)雜三維形狀。”謝濤說(shuō)。
《科學(xué)進(jìn)展》雜志評(píng)審專家認(rèn)為，該項(xiàng)研究是形狀記憶聚合物領(lǐng)域的重要突破，為形狀記憶材料的設(shè)計(jì)與加工提供了全新指導(dǎo)。
