Navzdory skutečnosti, že materiály s tvarovou pamětí mají velmi dobrý potenciál pro použití v široké škále aplikací, mnoho z nich má jednu vlastnost: pro změnu jejich tvaru vyžadují teplo. To zase může být problém pro jejich použití v prostředí citlivém na teplotu, jako je lidské tělo. Nový vývoj švýcarských vědců však nemá tuto nevýhodu, protože místo tepla, který vytvářejí, používá jimi tvarově tvarovanou paměť magneticky citlivou tekutinu. Vývoj je popsán v časopise Advanced Materials.
Jak funguje materiál s tvarovou pamětí?
Materiál byl vyvinut vědci Švýcarského institutu Paul Scherrer a Švýcarské Vyšší technické školy v Curychu. Tato „magnetorologická tekutina“se zase skládá z vody, glycerinu a malých částic karbonyl železa. Složení kapaliny je podobné mléku, ve kterém jsou tukové částice dispergovány (rozpuštěny) ve vodném roztoku.
V normálním stavu zůstává struktura materiálu měkká a pružná. Ale člověk to musí ovlivnit pouze magnetickým polem a kapky kapaliny v něm obsažené se prodlužují a železné částice v něm se zarovnávají podél zdroje magnetického pole. Díky těmto dvěma faktorům je pozorováno 30násobné zvýšení tuhosti materiálu.
V praxi to znamená, že pokud nastavíte počáteční tvar materiálu a poté na něj působíte pomocí magnetického pole, pak tento tvar ztuhne a zachová, dokud se účinek magnetického pole nezastaví. Jakmile k tomu dojde, materiál se vrátí do původního tvaru a změkčí.
V předchozích studiích již vědci vytvořili magneticky aktivované materiály s tvarovou pamětí, sestávající z polymerů obsahujících kovové částice. Podle švýcarských vědců zvláštnost jejich magnetorologické tekutiny umožňuje, aby se jejich polymer stal rigidnějším.
Propagační video:
Vědci vyjadřují několik možných případů použití svého nového materiálu. Například může být použit pro výrobu lékařských katétrů schopných změnit jejich tuhost po bezpečném vložení do krevních cév. Může být použit k vytvoření samo-léčivých pneumatik pro pozemní výzkumnou kosmickou loď nebo k výrobě robotických součástí, které se mohou pohybovat bez potřeby motorů.
Nikolay Khizhnyak