研究人员创造出独特的形状记忆聚合物

罗彻斯特大学的一组科学家创造了一种高分子材料，这种高分子材料的形状会因体温而触发变化。

形状记忆聚合物是可以变形并暂时固定为弹性应变的非平衡形状的聚合物网络。当结构扭曲的聚合物链之间的强分子间相互作用克服了链的熵恢复力时，就会发生形状固定。”科学家在《聚合物科学杂志》 B部分：聚合物物理学中的论文中解释道。

这些聚合物“正在发现各种应用，特别是在生物医学领域。实例包括血块去除装置，外科缝合线，透析针，整形外科缝合锚钉和血管支架。这些应用要求触发温度应接近人体温度(37摄氏度)。”

罗彻斯特大学研究小组开发的材料不仅可以在暴露于体温时改变形状，而且还可以举起其自身重量的1000倍。

科学家说：“例如，一种鞋带大小的聚合物(重约一克)可以提起一升的苏打水。”

合著者Mitch Anthamatten教授解释说：“我们对这种材料进行了工程设计，以存储大量的弹性能，从而使其在形状恢复过程中能够执行更多的机械工作。”

根据该团队的说法，开发新型形状记忆聚合物的关键是弄清楚如何控制材料冷却或拉伸时发生的结晶。

随着材料变形，聚合物链会局部拉伸，并且聚合物的小片段在称为微晶的小区域内沿同一方向排列，这些小区域将材料固定为暂时变形的形状。

随着微晶数量的增加，聚合物的形状变得越来越稳定，使得材料恢复到其初始形状的难度越来越大。

调节触发温度的能力是通过包括连接各个聚合物链的分子接头实现的。

Anthamatten教授及其合著者发现，拉伸材料时，连接基可抑制(但不会停止)结晶。

通过改变所用接头的数量和类型，以及它们在整个聚合物网络中的分布方式，科学家们能够调节材料的稳定性，并精确设定引发形状变化的熔点。

将新聚合物加热到接近体温以下的35摄氏度左右的温度，会导致微晶破裂，并使材料恢复其永久形状。

“我们的形状记忆聚合物就像橡皮筋，在拉伸时可以将自身锁定为新形状。但是简单的触摸会使它回弹到其原始形状。” Anthhamatten教授说。

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