ساخت یک پلیمر جدید تغییر شکل دهنده با کاربردهای فراوان
وب کنفرانس: گروهی از دانشمندان پلیمر تغییر شکل دهنده جدیدی ساخته اند که می تواند نحوه ساخت مواد نرم در آینده را تغییر دهد.
به گزارش وب کنفرانس به نقل از ایسنا، این پلیمر که با بهره گیری از ماده ای به نام الاستومر کریستالی مایع(LCE) تولید شده است، یک ماده لاستیکی مانند نرم است که می تواند توسط نیروهای خارجی مانند نور یا گرما تحریک شود. این پلیمر چندکاره می تواند به چندین حالت تغییر کند.
به نقل از ساینس دیلی، شیائوگوانگ وانگ(Xiaoguang Wang)، یکی از نویسندگان این مطالعه و استادیار مهندسی شیمی و زیست مولکولی در ایالت اوهایو، می گوید: رفتار آن، که شبیه حرکات حیوانات در طبیعت است، شامل توانایی چرخش، کج شدن به چپ و راست، کوچک شدن و انبساط است.
وانگ می گوید: کریستال های مایع موادی هستند که دارای خاصیت ها و مشخصه های بسیار منحصربه فردی هستند که مواد دیگر بطور معمول نمی توانند به آنها دست یابند. کار کردن با آنها جذاب است.
توانایی این پلیمر جدید در تغییر شکل می تواند آنرا برای ایجاد ربات های نرم یا ماهیچه های مصنوعی و سایر دستگاه های با فناوری پیشرفته در پزشکی و سایر زمینه ها مناسب کند.
امروزه کریستال های مایع بیشتر در تلویزیون ها و نمایشگرهای تلفن همراه استفاده می شوند، اما این مواد اغلب با گذشت زمان تخریب می شوند. اما با گسترش ال ای دی ها، خیلی از پژوهشگران بر روی توسعه برنامه های کاربردی جدید برای کریستال های مایع متمرکز شده اند.
برخلاف مواد معمولی که فقط می توانند در یک جهت خم شوند یا برای ایجاد اشکال پیچیده به چندین جزء نیاز دارند، پلیمر این گروه یک جزء واحد است که می تواند در دو جهت خم شود. وانگ می گوید: این خاصیت به نحوه قرار گرفتن مواد در معرض تغییرات دما برای کنترل فازهای مولکولی پلیمر مرتبط می باشد.
او اظهار داشت: کریستال های مایع دارای نظم جهت گیری هستند، به این معنا که می توانند تراز شوند. هنگامی که ما این ماده را گرم می نماییم، آنها به فازهای مختلف تبدیل می شوند که موجب تغییر در ساختار و خواص آنها می شود.
این بدان معناست که مولکول ها یا همان واحدهای سازنده کوچک ماده، که زمانی در جای خود ثابت بودند، می توانند به شکلی هدایت بشوند که انعطاف پذیری بیشتری داشته باشند.
پلیمر این مطالعه بطور بالقوه می تواند چندین زمینه علمی و فناوری، همچون سیستم های تحویل داروی کنترل شده، دستگاه های سنسور زیستی و ربات های نرم نسل بعدی را ارتقا دهد.
آلن ویبل(Alan Weible)، یکی از نویسندگان این مطالعه و دانش آموخته مهندسی شیمی و زیست مولکولی در ایالت اوهایو، می گوید: یکی از مهم ترین یافته های این مطالعه، سه فازی است که ماده با تغییر دمای خود طی می کند. در طول این فازها، مولکول ها جابه جا می شوند و به صورت های مختلف در می آیند.
او اظهار داشت: این فازها یکی از شاخصهای کلیدی است که ما آنرا بهینه سازی کردیم تا امکان تغییر شکل دوسویه مواد را فراهم نماییم.
پژوهشگران خاطرنشان می کنند که با پیشرفت های محاسباتی آینده، پلیمر آنها در نهایت می تواند ابزار مفیدی برای مقابله با موقعیت های حساس باشد، مانند مواردی که به طراحی دقیق ماهیچه ها و مفاصل مصنوعی یا ارتقاء نانو ربات های نرم مورد نیاز برای جراحی های پیچیده است.
منبع: وب كنفرانس
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب