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神奇形状记忆材料

神奇形状记忆材料

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  • 发布时间:2020-07-07

神奇形状记忆材料

【概要描述】早在20世纪中叶,人们就发现并开始使用传统的形状记忆塑料,如包裹电缆的热缩管、包装矿泉水瓶的热收缩膜等,这种材料在加热后受外力的作用下可以改变形状,冷却后能记住暂时的形状,再加热可以恢复到原来的形状。

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  早在20世纪中叶,人们就发现并开始使用传统的形状记忆塑料,如包裹电缆的热缩管、包装矿泉水瓶的热收缩膜等,这种材料在加热后受外力的作用下可以改变形状,冷却后能记住暂时的形状,再加热可以恢复到原来的形状。
  近几十年来,随着形状记忆新行为的发现和一些高附加值应用的发展,形状记忆领域得到了很大的发展。
  在设计一种新型记忆材料的过程中,在新记忆材料的初始结构中加入一种可交换的共价键,以重组分子间的连接。当新型形状记忆聚合物处于高温环境中时,原有的有序分子在可交换共价键的作用下重新结合,在分子之间建立新的连接,分子结构也随之发生变化,形成永久记忆。当它处于低温环境下时,即使记忆材料折叠成其他形状,造成一定程度的弹性变形,分子间的连接也不会发生变化,高温后可以恢复到原来的形状。这种形状记忆塑料能在外界因素的影响下,固定暂时的形状,恢复到原来的形状。目前主要应用于柔性电子、生物医学、航空航天等领域,具有良好的发展前景。此外,一些研究人员还发现了材料的可逆形状记忆效应,即形状记忆材料可以实现两个临时形状之间的可逆变化。
  当我们谈论形状记忆聚合物时,我们必须讨论另一种具有形状记忆效应的材料——形状记忆合金。该形状记忆合金经加热后,能在较低温度下完全消除变形,恢复变形前的原始状态。这种合金的另一个独特特性是它能承受比普通金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变。镍钛合金是形状记忆合金的典型代表,广泛应用于医疗、建筑、航天等领域。
  形状记忆聚合物在科学技术的舞台上才短短几十年,但这种材料的发展正在加速,各种新型形状记忆聚合物开始受到人们的关注,其在各个领域的应用也越来越广泛。相信在不久的将来,形状记忆聚合物这种独特的材料将会有更大的成就。
 
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