Материал помнит форму и цвет

Химики разработали полимер, запоминающий форму, изменение состояния которого сопровождается изменением цвета. Эта особенность нового материала позволяет легко отслеживать даже самые незначительные его изменения.

Материалы, запоминающие форму, были впервые открыты в 1960-е года и с тех пор интенсивно изучаются. Новая работа заключается в разработке способов мониторинга перехода между состояниями полимера с помощью введения красителей. Работа таких систем основана на химических превращениях красителя, вызванных изменением в структуре материала, однако разработанные до настоящего времени системы позволяли лишь единожды отследить изменения благодаря необратимому превращению красителя.

Патрик Матер (Patrick Mather) и Кристоф Ведер (Christoph Weder) из Университета в Кливленде модифицировали этот подход, получив запоминающий форму полимер, обратимо меняющий цвет при достижении температуры перехода.

Для демонстрации Матер и Ведер взяли известный «полимер с памятью» – полициклооктен, и обработали его раствором фенилен-виниленового красителя. Далее они нагрели срержнеобразный полимер до 75 °C, сформировали его в спираль и охладили до 5°C с сохранением формы. При этой температуре полимерная спираль обладает оранжевой окраской, однако при помещении в силиконовую баню, разогретую до 80°C, она восстанавливает свою исходную форму и принимает зеленую окраску.

Изменение окраски связано с обратимым агрегацией-деагрегацией молекул красителя, происходящей при температуре перехода. По словам Матера, эта обратимость является необходимым условием для слежения за многократными циклическими изменениями, следить за которыми необходимо во многих областях – от архитектуры до медицины.

chemport.ru