Исследователи из Технологического института штата Джорджия (Georgia Tech) и Университета штата Огайо (США) разработали мягкий полимерный материал – магнитный полимер с памятью формы, – который магнитное поле заставляет скручиваться, сгибаться и хватать. Из материала можно сделать рычаги-захваты, которые смогут поднять хрупкие предметы, не повредив их, или груз в 1000 раз больше собственного веса, сообщает пресс-служба Georgia Tech. Описание разработки дано в журнале Advanced Materials.
Новый материал получен из трех компонентов, каждый из которых обладает уникальными свойствами. Один из них – полимеры с памятью формы. О подобных материалах, которые меняют форму при нагревании и возвращаются в исходное состояние, когда остывают, в последние годы сообщалось не раз. Некоторым из них для деформации достаточно разницы между комнатной температурой и температурой тела человека. Новый же материал нагревается, остывает и меняет форму за счет магнитов. Два типа магнитных частиц – один для индукционного нагрева и один с сильным магнитным притяжением – это вторые два «секретных ингредиента» нового материала.
Из полученного полимера ученые сделали захват-«коготь» Т-образной формы. Воздействие высокочастотного магнитного поля на исходный материал заставило частицы оксида железа нагреваться за счет индукции и нагревать весь «коготь». Из-за повышения температуры полимер с памятью формы стал размягчаться и становиться более пластичным. Затем исследователи «запустили» второе магнитное поле, в результате чего «когти» захвата смогли открываться и закрываться. Как только полимеры с памятью формы остывали, они «замораживались» в конечном положении.
Процесс изменения формы занимает всего несколько секунд, а прочность материала в «замороженном» состоянии позволила захвату поднимать предметы в 1000 раз тяжелее него. Авторы разработки отмечают, что их материал можно использовать в робототехнике: роботизированная рука с захватом из нового материала сможет поднять хрупкий объект, не повредив его. Такой инструмент пригодится, например, в пищевой промышленности.
[Фото: Shuai Wu, The Ohio State University]
