你知道吗,有这样一种神奇的塑料,圆盘状时用吹风机加热后,边缘会慢慢翘起,自动变形成四周高中间低的汤盘状。
有这样一种塑料,圆盘状态下,加热塑料板的边缘后,它会“想起”以前的形状,变成(恢复成)汤盘状。这种会记忆自己以前形状的高分子叫 形状记忆高分子 。
形状记忆高分子记忆形状的关键在于分子的三维网状结构。
形状记忆的原理
①首先用分子结构是网状的塑料制作一个汤盘,这时,该塑料会记住汤盘的形状。也就是说,三维网状结构和汤盘的结构一体化了。
②然后加热汤盘,使其软化。
③用高压压软化的汤盘,强制压成圆盘状。
④最后在这个状态下冷却。被冷却的高分子发生固化,形状固定在圆盘状。但这个状态下,三维网状结构并没有和圆盘结构一体化,只是被迫变成了圆盘状。
⑤加热圆盘,圆盘会变软,塑料就恢复成了最初的汤盘状。
图1-10 形状记忆的原理
形状记忆高分子的用途非常广泛,最广为人知的就是内衣。为了保持内衣漂亮的杯型,内衣下缘用的就是高分子材料。洗涤内衣时,杯型会被破坏,但穿在身后上,受体温影响,材料会回想起自己原本的形状,也就是漂亮的圆形,并恢复到初始的形状。
此外还有形状记忆金属这种金属材料。以前内衣下缘也用过形状记忆金属材料,但塑料材料的穿戴感更为舒适,因此近年基本上都采用的是塑料材料。
但像眼镜框这种要求机械强度高的产品用到的就是形状记忆金属。金属和有机物(塑料)能够在同一领域竞争,这正是现代科学的象征性代表。
除此之外,还有容易拆解的螺旋夹。首先制作一个没有螺纹的螺丝,让材料记忆这个形状。之后加热螺丝,并放入模具中制作螺纹。使用这种螺丝进行工具组装,不再需要这个工具的时候,只需要吹风机加热螺丝,螺纹就会消失,螺丝就可以顺畅地拆下来,就能轻而易举地把工具拆解开。