Що буде, якщо поєднати властивість заліза орієнтуватися в магнітному полі і властивість деяких видів пластику тверднути і розплавлятися при різних температурах? Вийде новий композитний матеріал, яким можна буде з високою точністю управляти за допомогою тепла і магніту. Дослідження опубліковано в журналі Scientific Reports.
Щоб написати слово “SMART” (“розумний” англійською), вчені не доторкнулися до матеріалу навіть пальцем/ © UPNA / NUP-Public University of Navarre
Вчені багато років працюють над створенням «розумних» матеріалів, якими можна керувати на відстані. Досі для дистанційного керування матерією використовували оптичні або магнітні методи, але в обох є жорсткі обмеження: у перших — по силі, у других — по точності зміни форми.
Щоб обійти це обмеження, хіміки з Наваррського народного університету (Іспанія) змішали полікапролактон із залізним порошком, щоб створити новий композитний матеріал. Полікапролактон – термопластичний матеріал, що плавиться при 60 градусах Цельсія, а залізо добре відоме своїми магнітними властивостями.
Поєднання виявилося на рідкість вдалим: впливаючи на матеріал теплом і магнітними полями, вчені досягли безпрецедентного ступеня контролю. Направлено нагріваючи потрібні місця за допомогою лазера, дослідники розм’якшували термопласт, а потім притягували укладені в ньому частинки заліза, надаючи всьому матеріалу потрібну форму.
Всього провели кілька експериментів: наприклад, з прямої нитки вигинали букви і слова, а на плоскому бруску з’являлися горбки, що нагадують шрифт Брайля. В цілому матеріал можна було вільно переміщати, обертати, згинати, розтягувати, стискати, розділяти, сплавляти, піднімати, плавити, виліплювати з нього різні фігури. Він зберігав свої властивості, навіть будучи поміщеним в оптично непрозору ємність.
Отримані фігури не відрізняються особливою складністю, але їх отримання заворожує / © phys.org
Надалі цей матеріал можна використовувати для розробки біомедичних пристроїв, тактильних дисплеїв і маніпуляторів. Він зберігає властивості при поміщенні в воду, під землю або навіть всередину людського тіла. Однак дослідників чекають додаткові випробування, щоб довести безпеку і надійність технології.