انبساط یک طرفه مواد به شکل برنامه ریزی شده

ما در زندگی روزمره خود معمولاً به خاصیت صلب بودن مواد مختلف تکیه می کنیم. بسیاری از وسایل و تجهیراتی که توسط انسان ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرد، در هنگام حرارت دیدن تغییر چندانی نمی کنند.

اما گروهی از پژوهشگران موفق به طراحی نوعی دستگاه تغییر شکل دهنده شده اند که به محض قرارگیری در معرض حرارت در یک سمت مشخص افزایش طول می دهد. این تیم پژوهشی از یک لایه نازک از الاستومر کریستال مایع – ماده ای که از جنس پلیمر کشسان است و در عین حال شبکه ای بلوری نیز دارد- استفاده کردند. سپس تابش نور قطبیده لیزر سبب تغییر شیوه آرایش این شبکه و نظم داخلی آن می شود. از آنجا که خواص گرمایی این شبکه در همه جهت ها یکسان نیست، گرما دادن به این ساختار جدید سبب می شود برخی قسمت های آن منبسط و برخی قسمت ها منقبض شوند.

این پژوهشگران توانستند با تنظیم این بلور به شکلی خاص سبب شوند که با گرمای 175 درجه سانتیگراد، این لایه نازک به شکل یک جسم 3 بعدی با ابعادی 100 برابر بزرگتر از لایه نازک اصلی تبدیل شود.

با اینکه راه هایی دیگری نظیر بهره گیری از حلال های آلی و حتی آب برای ایجاد تغییرات شکلی این چنینی وجود دارد، اما میزان تاثیرگذاری این شیوه ها به مراتب کمتر از این رویکرد نوین است.

این تیم پژوهشی امیدوار است در آینده بتوان از این شیوه در حوزه های متنوعی نظیر پزشکی بهره گرفت. برای نمونه شاید بتوان دستگاه های بسیار کوچکی ساخت که بتواند در بدن انسان تغییر شکل داده و کارکردی مشخص را به انجام برسانند.

این مقاله در نشریه Science منتشر شده است. 

No tags for this post.