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“见光变形”新塑料问世

他们第一次研制出了能在不同波长光线下改变形状的塑料,它在工业、医学等领域将可能具有广泛用途。

美国麻省理工学院和德国GKSS研究中心的这一成果,发表在14日出版的新一期《自然》杂志上。研究人员介绍说,这一成果的基础是塑料的形状记忆效应,也就是塑料在一定温度下发生有限的变形后,可由加热的方式使其恢复到变形前形状的特性。不过,他们首次使光的波长成为形状记忆效应的发生条件。

研究人员说,他们在聚合物的网状分子结构上镶嵌了一些光敏分子团,形成所谓的“分子开关”。然后,他们以外力拉伸这样形成的光敏塑料薄膜,同时使用特定波长的紫外线照射,这使得镶嵌了光敏分子团的聚合物分子网互相交叉粘连起来。

当紫外线消失后,由于分子网的粘连,塑料会维持在拉伸状态,但如果用另一种波长的光照射塑料,在原先紫外线下形成的粘连就会破裂,使塑料变回原来的状态。研究人员说,除了拉长的状态,用上述方法还可以制造其他各种形状的塑料。

比如,用两层光敏薄膜合成的塑料,当一面在特定波长的光照射和外力下发生变形,而另一面仍然保持弹性,那么塑料就可以变成弧形甚至螺旋形,而这种弧形塑料在光

信号照射下还能恢复成直的。

参与研究的麻省理工学院教授罗伯特·兰格强调,光敏塑料在工程、制造业、医学等领域有广泛的应用前景。比如在不开胸的心血管手术中,可以将它制成塑料线探入血管,再用光纤传送一个特定波长的触发信号,塑料线会“摇身一变”成为螺旋形,就可以撑大血管内径。目前,科学家已开始研究新制成的上述塑料的应用前景。