Как распускаются пластиковые цветы и живут искусственные растения
Морфоматериалы — это крайне интересная область материаловедения, так как они позволяют объектам менять форму и таким образом функционировать. Но обычно им нужен внешний триггер для начала активности, вроде изменения уровня освещенности, температуры или кислотности. Теперь же Сергей Шейко из университета Северной Каролины создал полимерную смесь с внутренними часами, которые позволяют ей трансформироваться вне зависимости от внешних условий.
Команда начала эксперимент с обычным мягким полимером, а потом изменила его молекулярную структуру. Небольшая часть связей между молекулами в полимере постоянна, она позволяет материалу действовать как пружина, возвращаясь к изначальной форме после растяжения. Но большинство связей изменяемы, они разрушаются и перемешиваются постоянно. Этот уровень изменения можно контролировать, что позволило исследователям управлять тем, как изменяется материал в течение нескольких часов.
Для демонстрации концепта ученые создали коробку для посылок, которая автоматически открывается, когда достигает пункта назначения. Но морфополимер будет более полезен при создании медицинских имплантатов, чтобы те могли менять форму после введения в тело. А вот с дизайном сложных форм пришлось поработать, но исследователи нашли выход. Они выяснили, что замысловатые формы можно собирать из строительных блоков, каждый из которых запрограммирован на изменение в разное время.
«Такого еще никто не делал», — говорит Шейко. Их наиболее сложный дизайн — это искусственный цветок с индивидуально запрограммированными лепестками, который расцветает совершенно автономно без всяких триггеров.
