惊：塑料也有“肌肉记忆”了

泰州立普特

研究人员已经开发出一种方法来制造一种新型热固性塑料，该类塑料可以被重塑和再利用。这种新型塑料是一种形状记忆聚合物，如此命名是因为这种高分子材料能“记住”它原来的形状并且在受到温度或其他的刺激后会经一系列变形再回到最初的形状。

由橡树岭国家实验室和华盛顿州立大学研究发现的一种新型塑料可以从原来的形状（左）通过一系列的临时形状最终返回到它的初始形态。变形的过程是通过温度变化来控制的。

并不是所有的塑料的性质都是一样的。具有延展性的热塑性塑料可以很容易地融化，基于该材料的产品也能像食品容器一样重复使用。另一种热固性塑料，交联的化学键使它们基本都停留在最终的形态，这就赋予了它们较高的强度从而可以应用在高尔夫球和汽车轮胎上。

“没有人会像回收利用一瓶水一样回收利用热固性塑料。”来自橡树岭国家实验室能源部的Orlando Rios说。

Rios和一组来自华盛顿州立大学和爱达荷大学的研究人员已经开发出了一种制造可重塑和再利用的热固性塑料的方法。发表在Macromolecules杂志上的该团队的研究成果是当期杂志的封面。

这种新型塑料是一种形状记忆聚合物，如此命名是因为材料能“记住”其原来的形状并且在受到温度或其他的刺激后会经一系列变形再回到最初的形状。该材料具有三重记忆行为，即聚合物可以经过两次不同温度下的临时形状之后在另一个温度下回到最初的永久形状。

Rios解释道虽然研究人员一直对利用形状记忆聚合物的有趣特点倍感兴趣，但是有效控制形态转变行为还很困难。

他说：“限制其应用的一大问题是如何控制相变温度及其性质，我们给出了一个配方，你可以调整转变温度，改变材料的性能。”

研究者通过改变原材料的配比来控制材料的综合性能。该团队的方法也使用了现成的化学物质，因此可以很容易地批量生产该材料。

“我们已经将一种科学的好奇心或者说是基本的研究材料转变成了可以大批量生产的东西，”Rios说。

将形状记忆聚合物与其他材料混合可用来生产较强、较硬的可再生或再加工的复合部件。比如可回收的碳纤维和玻璃纤维的复合材料就在汽车行业有很高需求。

“有效控制材料的形状记忆行为使材料在设计时有了更大的灵活性，”华盛顿州立大学Yuzhan Li说。

这种材料也可以用做新类型结合胶，用来制造无稀土粉末制成磁铁。该团队也已经尝试3D打印粉末形状记忆聚合物基磁体。

“这些材料的变形温度可以通过控制原材料配比进行微调，使得其应用非常广泛”华盛顿州立大学的Michael Kessler说。团队已对该方法申请了专利。该生物大分子的研究合著者是：华盛顿州的Yuzhan Li， Cole Pruitt, Mitch Rock 和Michael Kessler；ORNL的Rios 和 Jong Keum；爱达荷大学的Wei 和Armando McDonald。
  
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justin

这是什么原理呢？