تولید ماده ای که با تغییر نور و گرما به شکل دلخواه در می آید

محققان ماده ای را توسعه داده اند که با قرار گرفتن در معرض نور و حرارت تغییر شکل داده و در زمینه های متنوعی از رباتیک گرفته تا ابزارهای پزشکی و ماهیچه های مصنوعی کاربرد دارد.

تا کنون تلاش های زیادی برای تولید مواد متغیر در برابر شرایط محیطی صورت گرفته که در اغلب آنها از سازوکارهای فیزیکی برای دگرگونی اندازه، بافت یا شکل استفاده می شد. با این حال چنین موادی تنها به شکلی محدود تغییر می کردند و بازیابی آنها به حالت اولیه نیز دشوار است.

حالا اما محققان دانشگاه «کلرادو بولدر» با استفاده از الاستومرهای کریستال مایع یا  LCE موفق به تولید ماده ای شده اند که به سرعت در سطح میکروسکوپی دچار تغییرات قابل برنامه ریزی دو بعدی می شود. فناوری مورد استفاده در این تحقیق همان تکنولوژی زیربنایی نمایشگر های تلویزیونی است. ترتیب مولکولی منحصر به فرد LCE آنرا به تغییرات دینامیکی از طریق گرما و حرارت حساس می سازد. 

«کریستوفر باومن»، از اساتید دانشگاه مذکور در این باره می گوید:

تولید موادی که تنها با قرار گرفتن در برابر نور یا گرما قابلیت تغییر شکل بین دو حالت کاملا متمایز را داشته باشند می تواند به توسعه مواد و روش های جدیدی در زمینه های تولید، رباتیک و مواد زیستی منجر شود.

محققان بدین منظور یک محرک حساس به نور را در شبکه های LCE نصب کرده اند که از طریق قرار دادن شی در معرض طول موج خاصی از نور ترتیب مولکولی مورد نظر را تنظیم کند. این محرک سپس تا قرار گرفتن در معرض محرک گرمایی بعدی غیرفعال می ماند. برای مثال می توان یک قوی اریگامی را به گونه ای ساخت که در دمای محیط به همان شکل باقی بماند اما پس از افزایش دما تا حدی خاص به برگه ای صاف تبدیل شود. با کاهش دما به میزان قبلی قو هم دوباره جان گرفته و به شکل برنامه ریزی شده برخواهد گشت.