Создан полимер с магнитным эффектом памяти формы

Такое свойство придают ему капли жидкости, содержащие металлические частицы

Швейцарские ученые создали полимерный материал с включениями жидких капель, содержащими металлические частицы. Такое строение позволяет материалу проявлять аналог классического эффекта памяти формы – при деформации в магнитном поле материал сохраняет новую форму, а если поле исчезает, он быстро возвращает исходную. Кроме того, магнитное поле резко увеличивает прочностные характеристики материала. К примеру, его модуль сдвига возрастает в 30 раз, рассказывают авторы статьи в Advanced Materials.

Учёные под руководством Лоры Хейдерман (Laura Heyderman) из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создали материал, обладающий эффектом памяти, но стимулом для его проявления выступает магнитное поле, а не повышенная температура, как обычно. Большая часть материала состоит из мягкого полимера полидиметилсилоксана (PDMS). Перед затвердеванием полимера ученые добавили в него капли, состоящие из воды, глицерина и частиц карбонильного железа. После затвердевания полимер образовал пористую структуру с полостями размером порядка десятков микрометров, заполненными жидкостью с железными частицами.

Включения в полимере состоят из магнетореологической жидкости, вязкость которой зависит от величины и направления магнитного поля. Это позволяет увеличивать жесткость материала, меняя величину поля. Кроме того, она зависит и от того, насколько велика доля включений относительно всего материала. К примеру, при поле в один тесла и десятипроцентной доле включений модуль сдвига увеличивается вдвое. Если доля составляет 40 процентов, то при таком же поле модуль увеличивается уже в 30 раз.

Самым примечательным следствием необычного строения является эффект памяти формы. Полимер в материале выступает в качестве стабильной матрицы, а жидкость в качестве программируемой фазы. Если материал поместить в магнитное поле величиной в несколько сотен миллитесла (учёные использовали поле в 600 миллитесла) и деформировать, после деформации он практически полностью сохранит приданную ему форму. Если затем поле исчезает, исходная форма возвращается за несколько секунд. Учёные продемонстрировали эффект на примере отпечатанной надписи, пропадающей после отведения магнита, а также согнутой полоски, распрямляющейся после этого.

Nplus1.ru.

Фото с сайта It.lli-study.ru.