Японские ученые создали суперэлестичный аэрогель с памятью формы

Аэрогель постепенно возвращается из согнутого в первоначальное состояние. Фото: Sam O’Keefe / Missouri S&TХимики создали эластичный аэрогель, который запоминает первоначальную форму. Он сделан путем замены жидкости газом в полимерном геле. Аэрогелями называются гели, в которых жидкая фаза вещества полностью замещена газообразной. Они обладают малым весом, гибкостью и прочностью, как у металлов. Исследователи из Университета науки и технологии Миссури сделали аэрогель, который обладает эффектом памяти формы. В качестве материала взят полимер, состоящий из изоцианурата и полиуретана, образующих соединение в виде кольца.

Abstract Image

Полимер сложен из нескольких слоев, совместно обеспечивающих эластичность, гибкость и прочность материала. Его наполнили газом: жидкий CO2 (углекислый газ) превращался в сверхкритическую жидкость внутри полимера и переходил в газообразное состояние.

Бионическая рука, демонстрирующая параметры аэрогеля. Фото: Sam O’Keefe | Missouri S&T

«Командой» для возвращения аэрогеля в форму начального состояния является изменение температуры. После деформации и охлаждения материал сохраняет форму до повышения температуры. При нагревании полимерные нити, из которых состоит материал, разворачиваются и предмет принимает форму, которую представлял до деформации.

Исследователи продемонстрировали это уникальное свойство, сформировав из материала руку, которая способна имитировать скоординированные движения мышц. Рука из аэрогеля может зажимать карандаш и отпускать его.

Аэрогели уже используются в самых разнообразных продуктах — от изоляции морских нефтепроводов до космических полетов НАСА. Благодаря изобретению нового материала диапазон применений обогатился бионикой — наукой о создании технологических устройств на основе процессов, заимствованных у природы.

Исследование опубликовано в журнале Chemistry of Materials.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!