Unatoč činjenici da materijali s memorijom oblika imaju vrlo dobar potencijal za uporabu u širokom rasponu primjena, mnogi od njih imaju jedno svojstvo: da bi promijenili oblik, potrebna im je toplina. To zauzvrat može predstavljati problem za njihovu upotrebu u okruženjima osjetljivim na temperaturu, kao što je ljudsko tijelo. No, novi razvoj švicarskih znanstvenika nema tu manu, jer umjesto topline, materijal s memorijom oblika koji su stvorili oni koriste magnetski osjetljivu tekućinu. O razvoju izvještava u časopisu Advanced Materials.
Kako funkcionira oblik memorijske građe?
Materijal je razvijen od švicarskog Instituta Paul Scherrer i švicarske Visoke tehničke škole u Zürichu, a bazira se na polimeru koji sadrži silikon, a kapljice posebne tekućine u njemu su kapljice. Ova "magnetorheološka tekućina" se sastoji od vode, glicerina i sitnih čestica karbonilnog željeza. Sastav tekućine sličan je mlijeku, u kojem se čestice masti raspršuju (rastvaraju) u vodenoj otopini.
U svom normalnom stanju, struktura materijala ostaje meka i fleksibilna. Ali na njega treba utjecati samo magnetsko polje, kapljice tekućine u njemu produljuju se, a čestice željeza u njemu se uspravljaju duž izvora magnetskog polja. Zahvaljujući ova dva faktora primjećuje se 30-postotno povećanje krutosti materijala.
U praksi to znači da ako postavite početni oblik materijala, a zatim na njega djelujete magnetskim poljem, onda se on ukrućuje i zadržava ovaj oblik sve dok učinak magnetskog polja ne prestane. Jednom kada se to dogodi, materijal se vraća u svoj izvorni oblik i postaje mekan.
U prethodnim studijama znanstvenici su već stvorili magnetski aktivirane memorijske materijale oblika koji se sastoje od polimera koji sadrže metalne čestice. Prema švicarskim znanstvenicima, posebnost njihove magnetorheološke tekućine omogućava da njihov polimer postane krutiji.
Promotivni video:
Znanstvenici izražavaju nekoliko slučajeva upotrebe svog novog materijala. Na primjer, može se koristiti za izradu medicinskih katetera sposobnih za promjenu njihove krutosti nakon što se sigurno ubace u krvne žile. Može se koristiti za stvaranje samocjeljujućih guma za istraživačke svemirske letjelice ili za izradu komponenata robotike koje se mogu kretati bez potrebe za motorom.
Nikolaj Khizhnyak