新的形状记忆聚合物对体温反应

文章来源：新材料在线发布时间：2016-02-19

当温度变化时，聚合物的形状常常发生明显改变。罗切斯特大学化学工程教授 Mitch Anthamatten 领导的新研究引领了仅在人体温度下改变形状的材料发展。这项研究为特殊医疗和其他应用铺平了道路。新型形状记忆聚合物在暴露于体

当温度变化时，聚合物的形状常常发生明显改变。罗切斯特大学化学工程教授Mitch Anthamatten领导的新研究引领了仅在人体温度下改变形状的材料发展。这项研究为特殊医疗和其他应用铺平了道路。

Anthamatten 与研究生 Yuan Meng携手合作，创造了这种材料，这是一种形状记忆聚合物。形状记忆聚合物是可被程序化以保持临时形状，直到被触发返回到其原始形状的材料。这种情况下，热量引起触发。

“调整触发温度仅是研究的一小部分。我们还设计这些材料来存储大量弹性能，使其在形状恢复期间进行机械工作。

——罗切斯特大学化学工程Mitch Anthamatten教授”

发现一种方法在能材料拉伸或冷却时控制结晶以促进新聚合物发展。当材料变形时，聚合物链被局部拉伸。这将使聚合物小段在小区域排列成为微晶，其使材料暂时变形。该暂时性的形状保持了晶粒数目的增加，从而使材料难以恢复其原来的形状。通过增加分子接头连接各聚合物链，该研究团队能够控制触发温度。

Anthamatten及研究团队观察到，当材料被拉伸时，这些接头限制结晶，但未完全停止结晶。通过改变接头种类和个数及其在聚合物网络中的传播方式，研究者成功改变材料稳定性并精确控制材料形状变化触发的熔点。

当新的聚合物加热至低于体温的约35℃时，微晶开始分离，聚合物恢复其原来的形状。

“我们的形状记忆聚合物就像橡皮筋一样在拉伸时可形成新形状，但简单的触摸又使其反冲回其原始形状。

罗切斯特大学化学工程Mitch Anthamatten教授”

该团队的目的是开发具有精确控制触发温度的聚合物，并且使该材料在恢复到其原来形状时产生大量的机械能。因此，他们能够改善聚合物网络以存储尽可能多的弹性能。

“形状记忆聚合物所有应用几乎均需要将材料在环境中推拉。然而，研究人员很少衡量形状记忆聚合物实际工作的机械能。

罗切斯特大学化学工程Mitch Anthamatten教授”

形状记忆聚合物能举起其体重1000倍的物体。一根重约1g的鞋带状聚合物能抬起lL的苏打瓶。

Anthamatten认为新开发的形状记忆聚合物可在许多应用中应用，例如体热辅助医疗分配器、人造皮肤、缝合线和自装配服装。

研究成果发表在Journal of Polymer Science Part B: Polymer PhysicsÉÏ。

新材料在线编译整理——翻译：范红娜校正：摩天轮

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