形状记忆高分子

德国Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) Centre的研究人员向大家展示了可以在磁场的作用下改变形状的高分子材料。

他们首先通过一个特定的热机械处理步骤将材料加工成不同的三种形状;然后再加热的条件下,经过预处理的材料可以在特定的温度自动从一种形状变到第二种,进而变到第三种。并且通过外加磁场,我们可以对形状变化所发生的温度进行调节。

这种“三种形状纳米复合材料”由高分子的基体和镶嵌在其中的氧化铁纳米颗粒构成;其中高分子基体包含两种不同类型的高分子链片段,之间通过化学键连接。每个类型的片段可以记忆一种特定的形状。在外加微弱交变磁场的作用下,磁性纳米颗粒也成为一个热源。这个热源提供的能量越多,形变所需要的外界温度的升高就越低。这两种直接和间接的加热方法相结合,为我们提供了可以控制形状改变所发生温度的途径。

这种通过外界磁场提供热源的方法使得之前仅靠外界温度变化无法完成的高分子材料形变过程具有了可能性。

U. Narendra Kumar et al., Adv. Mater. 2011; DOI: 10.1002/adma.201102251