Коллектив ученых из Сколтеха, университета МИСИС и Объединенного института ядерных исследований впервые зафиксировал в режиме реального времени наномасштабные превращения в «умном» пластике — сверхвысокомолекулярном полиэтилене. Об этом Науке Mail сообщили в пресс-службе Сколтеха.
Кроме рекордной прочности и биосовместимости этот материал обладает «памятью» формы, возвращаясь к исходной геометрии при нагреве. Свойство перспективно для создания искусственных мышц, умных имплантов и самораскладывающихся конструкций, хотя его молекулярные механизмы до сих пор не были изучены.
Исследователи провели уникальный эксперимент, в ходе которого образец материала нагревали под рентгеновским пучком, что позволило наблюдать перестройку его наноструктуры. Оказалось, что ключевые структурные изменения, которые запускают эффект памяти формы, происходят при температуре около 80 °C.
Наш эксперимент похож на съемку сверхзамедленного видео того, как невидимая глазу наноструктура материала «оживает» и приходит в движение при нагревании. Мы не просто зафиксировали изменения — мы связали их с макроскопическим свойством материала. Теперь мы можем не эмпирически, а целенаправленно предлагать, как модифицировать структуру полимера, чтобы получить нужный нам эффект памяти формы.
Открытие позволит целенаправленно создавать полимерные материалы с заданными свойствами для медицины, робототехники и других перспективных технологий. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Mesomechanics.
Ранее Наука Mail писала о том, что физики узнали, как колебательное движение атомов управляет магнитным порядком.
