Un materiale che cambia forma grazie a luce e calore
(Cortesia Bowman Lab / University of Colorado Boulder)
Un nuovo materiale polimerico può cambiare forma, assumendo configurazioni anche molto complesse, regolando la temperatura e la luce a cui è esposto. A differenza dei materiali programmabili già sviluppati, in questo caso la trasformazione può essere invertita perfettamente e ripetuta un numero indefinito di volte anche nel caso di strutture macroscopiche.
Un nuovo materiale che grazie a stimoli luminosi e termici può cambiare radicalmente forma a comando e poi tornare al suo aspetto originario è stato messo a punto da ricercatori dell’Università del Colorado a Boulder, che lo descrivono in un articolo pubblicato su “Science Advances”.
Quello progettato da Christopher N. Bowman e colleghi non è il primo materiale a cambiamento di forma programmabile sviluppato dalla comunità scientifica, ma è il primo che può tornare esattamente alla forma di partenza un numero indefinito di volte non solo quando la struttura progettata è di dimensioni microscopiche ma anche quando è a scala macroscopica.
Il nuovo materiale, costituito da elastomeri a cristalli liquidi (LCE), definisce una classe di polimeri che si pone a cavallo fra i polimeri termoindurenti, che in opportune condizioni di temperatura diventano definitivamente rigidi, e i polimeri termoplastici, che all’aumentare della temperatura diventano sempre meno viscosi (e possono così essere modellati) per tornare rigidi nella forma modellata quando la temperatura diminuisce.
Grazie alla presenza di cristalli liquidi fotosensibili, quando il materiale viene illuminato da una luce a specifiche lunghezze d’onda, i cambiamenti che avvengono nei cristalli inducono un’alterazione nel legami fra le molecole del polimero, purché questo si trovi in una particolare gamma di temperature. La presenza di questo doppio innesco per il cambiamento di forma permette di controllare efficacemente l’aspetto dell’oggetto plasmato: per esempio, un piccolo cubo di questo materiale a temperatura ambiente può assumere una forma sferica quando aumenta la temperatura, per poi tornare alla forma originaria quando la temperatura si riabbassa. Le forme programmabili possono peraltro essere anche molto complesse.
Il materiale potrebbe avere numerose applicazioni in campo manifatturiero, nella robotica, per la produzione dispositivi biomedicali e per la messa a punto di muscoli artificiali.
http://www.lescienze.it/news/2018/08/27/ne...colore-4087390/
