پلیمری که با گرمای بدن به شکل اصلی خود برمی‌گردد

پلیمری که با گرمای بدن به شکل اصلی خود برمی‌گردد

مواد دارای حافظه‌‌ی شکلی می‌‌‌توانند پس از تغییر شکل با اعمال محرکی خاص به شکل اولیه‌‌ی خود برگردند قابلیتی که می‌‌‌تواند کاربردهای بسیاری از لباس‌‌های ورزشی تا یخچال فریزر‌‌هایی با کارایی بیشتر داشته باشد. گروهی از دانشمندان تصمیم گرفتند از قابلیت‌‌های این دسته از مواد در کاربردهای پزشکی بهره بگیرند.

 آن‌‌ها برای این کار از پلیمرهایی استفاده کردند که با دریافت گرمای بدن به شکل اولیه‌‌ی خود برمی گردند قابلیتی که پیشتر در این دسته از مواد برای ساخت خودروها یا مواد اولیه‌‌ی ساختمانی به کار گرفته شده بود با این تفاوت که موادی که در آن جا به کار رفته بود در دمای بسیار بالایی فعال می‌‌‌شدند در نتیجه به انرژی خارجی بسیار بالایی برای فعال کردن آن‌‌ها نیاز است.

اما اگر بتوان این مواد را به سادگی و با استفاده از تماس با پوست به تغییر شکل و بازگشت به شکل مورد نظر ما واداشت پیشرفت بزرگی در ساخت انواع ابزارهای مورد استفاده از پزشکی رخ خواهد داد. برای دستیابی به چنین هدفی، پژوهشگران دانشگاه روچستر الاستومری را توسعه داده‌اند که می‌‌‌توان آن را به انواع اشکال در آورد و سپس با اعمال دمایی حدود ۳۵ درجه‌‌ی سانتی گراد که قدری زیر دمای بدن است، آن‌‌ها را به صورت اولیه برگرداند. دستیابی به چنین هدفی نیازمند دستکاری و کنترل بلورینگی در این پلیمرها بود.

در واقع زمانی که این مواد کشیده می‌‌‌شوند، زنجیرهای پلیمری که آن ماده را تشکیل می‌‌‌دهند به صورت بخش‌‌های کوچک به حالت بلورینه در می‌‌‌آیند که ماده را به حالتی پایدار وارد می‌‌‌کنند و در نتیجه‌‌ی این بلورینگی ماده شکل ثانویه‌‌ی خود را حفظ می‌‌‌کند. این دانشمندان دریافتند که افزودن اتصال دهنده‌‌های مولکولی به هر یک از زنجیره‌‌های پلیمری می‌‌‌تواند تشکیل این بلورینگی را دچار مشکل کند به صورتی که می‌‌‌توان پایداری و دمای دقیقی که این بلورها ذوب می‌‌‌شوند را تعیین کرد. در نتیجه‌‌ی دمای بازگشت ماده به شکل اولیه کاملا قابل کنترل خواهد بود.

اما این گروه در این مرحله از کار دست نکشید و تصمیم گرفت چیزی بیش از یک ماده‌‌ی پاسخگو به دمای بدن بسازند. بنابراین ماده‌‌ای را توسعه دادند که بتواند انرژی دریافتی را به شکلی مجددا به کاربر بازگرداند به گونه‌‌ای که شبکه‌‌ی پلیمری بتواند با تغییر شکل خود جسمی با ۱۰۰۰ برابر جرم خود را بلند کند. در واقع تمامی کاربردهای مربوط به مواد دارای حافظه‌‌ی شکلی به نوعی می‌توانند محیط اطراف خود را نیز دچار تغییر شکل کنند. با این حال تعداد بسیار کمی از پژوهشگران تا پیش از این به این موضوع مهم توجه کرده‌اند.

با توسعه بیشتر این دسته از مواد امید می‌‌‌رود در آینده‌‌ای نزدیک بتوان در کاربردهای بسیاری از جمله درمان زخم‌ها، پوست مصنوعی، ابزارهای کمک پزشکی و البته لباس‌‌های که خود به خود به اندازه‌‌ی لازم تنظیم می‌‌‌شوند از این مواد استفاده کرد. در آزمون‌‌های انجام شده برای سنجش استحکام مکانیکی این پلیمر، از آن برای کشیدن یک کامیون استفاده شد که در نوع خود جالب توجه بود.

نتایج این گروه در نشریه‌‌ی علمی Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics به چاپ رسیده است. اگر گروه‌‌های مشابهی را در کشور می‌‌‌شناسید که روی موارد مشابه این ماده کار می‌‌‌کنند می‌‌‌توانید در بخش نظرات آن را با دیگر دوستان علاقه‌مند در میان بگذارید.


از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید