Меняющий форму самовосстанавливающийся материал реагирует на свет и тепло

Учёные создали новый "умный" материал, способный менять форму под воздействием тепла и света.

Учёные создали новый "умный" материал, способный менять форму под воздействием тепла и света.
Фотография Washington State University.

"Умные" материалы, умеющие самостоятельно восстанавливать свою форму после разрыва, создавались и раньше. Разрабатывались и материалы, которые меняют форму при нагревании. Но на этот раз учёные создали материал, имеющий одновременно несколько "волшебных" свойств.

Изобретатели "умных" материалов уже познакомили мир со своими необычными разработками: одни умеют самоочищаться на свету, другие — растягиваться и сжиматься подобно паутине. Но большинство из них имеют только одну функцию. Учёные из Вашингтонского университета создали материал, способный как изменять форму при воздействии тепла и света, так и самостоятельно собираться и разбираться.

Предыдущие проекты показали, что "умные" материалы имеют широкий спектр возможного применения. Например, такая технология позволит разворачивать панели солнечных батарей на космическом спутнике, не нуждаясь при этом в механических устройствах с аккумуляторным питанием.

Но, по мнению исследователей, такие "инновационные" материалы до сих пор не получили широкого распространения, так как они пока могут выполнять только одну конкретную функцию.

Цель же команды исследователей из Вашингтонского университета — создать материал, которые обладает сразу несколькими свойствами.

Они начали с жидкокристаллических сетей (LCN). Такие системы являются термически гибкими и могут менять форму (а затем возвращаться обратно к прежней) в зависимости от внешней температуры.

LCN были пропитаны азобензолом, который реагирует на свет, начиная сгибаться, или трансформируется в зависимости от длины волны падающего света.

"Мы знали, что эти технологии работают по отдельности и попытались совместить их в одном материале", — говорит ведущий автор исследования Майкл Кесслер (Michael Kessler).

Исследователи смогли "запрограммировать" материал на молекулярном уровне таким образом, чтобы у него была определённая реакции на различные раздражители.

Так, материал изгибается под воздействием синего света, разворачивается при падении на него УФ-света и самостоятельно собирается при нагревании. Всё это можно увидеть на представленном видео.

Результаты исследования и описание нового материала опубликованы в научном издании ACS Applied Materials and Interfaces.

Добавим, что "Вести.Наука" рассказывали о меняющих форму металлах – будущем мягкой роботехники.