德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)使用了一種獨(dú)特的工藝，該工藝涉及應(yīng)用光和催化劑來(lái)改變材料的特性。他們的目的是模仿自然材料，這些材料在某些地方是堅(jiān)硬的，在另一些地方是柔軟的。這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的化學(xué)助理教授說(shuō)，事實(shí)上，雖然皮膚和肌肉等天然材料很容易結(jié)合強(qiáng)度和靈活性等特性，但科學(xué)家們?cè)诤铣刹牧现兄噩F(xiàn)這種特性一直以來(lái)都很困難。

在過(guò)去，當(dāng)使用不同合成材料的混合物來(lái)模擬這些屬性時(shí)，材料會(huì)在不同材料相遇的地方分離或撕裂。在這種情況下，團(tuán)隊(duì)可以控制和改變一種類(lèi)似塑料的材料的結(jié)構(gòu)，利用光來(lái)改變材料的堅(jiān)固度和彈性。“這是第一個(gè)這樣的材料。”研究人員在UT新聞的一篇帖子中說(shuō)。

這些研究人員成功而其他人失敗的地方在于他們控制結(jié)晶的能力，從而控制材料的物理特性，特別是使用光的應(yīng)用，這對(duì)可穿戴電子設(shè)備或軟機(jī)器人中的執(zhí)行器具有潛在的變革意義。

為聚合物找到合適的平衡點(diǎn)

為了找到制造這種獨(dú)特材料的正確配方，研究人員從一種單體開(kāi)始，這種單體是聚合物的組成部分，或者說(shuō)是一串單體，與大多數(shù)人所熟悉的塑料中的單體類(lèi)似。研究人員說(shuō)，他們隨后測(cè)試了12種催化劑，當(dāng)它們被添加到單體中并顯示可見(jiàn)光時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種類(lèi)似于現(xiàn)有合成橡膠中發(fā)現(xiàn)的半晶體聚合物。在光線接觸到材料的地方，它變得更加堅(jiān)硬和堅(jiān)硬，而沒(méi)有被照射到的地方仍然柔軟和有彈性。

他們說(shuō)，這種材料的反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，研究人員使用的單體和催化劑在市場(chǎng)上是可以買(mǎi)到的。他們還使用廉價(jià)的藍(lán)色led作為光源，這一過(guò)程耗時(shí)不到一個(gè)小時(shí)，并最大限度地減少了有害廢物的使用。研究人員說(shuō)，所有這些方面都意味著這種智能材料的制造過(guò)程是快速、廉價(jià)、節(jié)能和環(huán)保的。

此外，由于其不同的性質(zhì)，產(chǎn)生的材料比之前創(chuàng)造的大多數(shù)混合材料更堅(jiān)固，可以拉伸得更遠(yuǎn)。

聚合物在機(jī)器人、電子領(lǐng)域的應(yīng)用

研究人員在雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)使用該材料開(kāi)發(fā)更多物體，以繼續(xù)測(cè)試其特性并找出它最適合的應(yīng)用類(lèi)型。

參與這項(xiàng)研究的德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校博士生說(shuō)，其中可能包括開(kāi)發(fā)包含硬和軟組件的3D物體。

研究人員表示，該團(tuán)隊(duì)還設(shè)想將這種材料用作靈活的基礎(chǔ)，將電子元件固定在醫(yī)療設(shè)備或可穿戴技術(shù)中，或改善機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)或耐用性。

文章來(lái)源：專(zhuān)塑視界、中塑在線