Сергей Шейко из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл (США) и его коллеги создали тип полимера с «внутренними часами», что позволяет ему преобразоваться спустя заранее заданный промежуток времени. В ходе эксперимента они разработали искусственный цветок, который распускается через определенное количество времени. Об изобретении рассказывает портал New Scientist.
«В некоторых ситуациях, как внутри вашего тела или в пространстве, внешние раздражители недопустимы или неэффективны. Вы просто хотите, чтобы объект изменил свою форму в определенный момент», — сказалСергей Шейко.
Команда взяла обычный мягкий полимер и начала переделывать его молекулярную структуру. Большая часть связей между молекулами в полимере — постоянная, это позволяет материалу действовать по принципу пружины. В деформированном состоянии он стремится вернуться к своей первоначальной форме, как кусок резины.
Известно, что большинство скрученных форм восстанавливается в течение долгого времени. Однако эта скорость может быть изменена, что позволяет исследователям предсказывать значимые изменения в течение нескольких часов. «Большинство связей в материале восстанавливается в секунды, — объяснил Сергей Шейко. — Поэтому наша цель состояла в том, чтобы продлить это время»
Проектирование сложных форм оказалось трудной задачей, но команда придумала обходной путь. Ученые обнаружили, что сложные конструкции могут быть собраны из строительных блоков, каждый из которых запрограммирован для изменения в разное время.
«Никто никогда не делал этого раньше», — сказал Шейко. Наиболее сложная конструкция, полученная с применением новой технологии, представляет собой искусственный цветок с индивидуально запрограммированным лепестками, так, что каждый из них распускается в автономном режиме.
Для демонстрации возможностей нового материала ученые также создали почтовый ящик, который автоматически открывается через определенное время, когда достигает места своего назначения.
Однако сфера применения этого полимера, вероятно, будет гораздо шире. Например, он может оказаться полезным для проектирования новых медицинских имплантатов, которые можно будет вживлять в свернутом состоянии, с тем, чтобы позднее они постепенно изменили свою форму внутри тела.
Исследовательская группа ищет способы усовершенствования своей разработки. В частности, Шейко и его коллеги желают получить полимер, который мог бы замедлять скорость своего раскрытия в один период времени и ускорять ее в другой, а также материал, который бы менял свои свойства при погружении в жидкость.
Читайте также на портале Научная Россия о полимере, способном запоминать свою форму и поднимать вес, в тысячу раз превышающий его собственный.
