Изделия из материалов, которые «помнят» свою изначальную физическую форму и могут ее восстановить при определенных условиях, известны уже на протяжении достаточно длительного времени.Самые первые образцы могли восстановить свою первоначальную форму под воздействием высокой температуры, а для последующих поколений материалов достаточно было использовать магнитное или электрическое поле.При этом изделие из подобных материалов с эффектом памяти способно воссоздавать только одну первоначально заданную форму. В основе данного эффекта лежит свойство эластичности материала, которое меняется в зависимости от температуры нагрева изделия.

Подобный эффект памяти может быть востребован в различных областях жизнедеятельности человека, поэтому ученые разных стран работают над усовершенствованием возможностей подобных материалов. Китайским ученым в рамках научных исследований удалось разработать новый вид полимерного материала, который может запоминать не только изначальную форму изделия, но и способен помнить дополнительные изменения своей конфигурации. Новый полимер проявляет свои «запоминающие» возможности под воздействием довольно высоких температур. Исследователи уже работают над новым поколением полимера, который будет успешно функционировать в более широком температурном диапазоне. Изделия из таких полимеров можно будет использовать в самых разных областях, начиная от электроники с изменяющейся от внешних условий формой и заканчивая «умными» медицинскими имплантатами.

По словам инженера-химика Тэо Кси из государственной лаборатории химического машиностроения в Ханчжоу, работы над созданием материала, способного запоминать неограниченное количество физических состояний, ведутся в Китае с 2005 года. За эти годы исследователям удалось создать подходящий вид полимера, помнящий не только исходную, но и множество промежуточных форм. Для этого исследователи используют не только свойство эластичности материала, но и его пластичность.

При разработке нового полимера с эффектом множественной памяти исследователи в основу своих работ заложили достаточно известный материал с упругими свойствами под названием PLC. Для добавления пластичных свойств к PLC добавили специальный субстракт-пластификатор TBD. При нагревании получившегося материала до температуры выше порога его упругости изделие из данного полимера изменяет свою первоначальную физическую форму на одну из заданных. Если продолжить нагрев изделия и преодолеть порог пластичности материала, изделие примет следующую заданную форму. Между тем, если изделию в этот момент придать новую физическую конфигурацию, то она будет зафиксирована материалом вместо предыдущей, и при повторном нагреве материал будет «вспоминать» уже новую физическую форму.

Главной особенностью совместного использования в новом полимере материалов PCL и TBD является тот факт, что по температурной шкале порог эластичности и порог пластичности разнесены на довольно значительное расстояние. Так, порог эластичности равен 70 градусам по Цельсию, а порог пластичности превышает 120 градусов. Благодаря такому разбросу материал довольно легко переключается между соответствующими физическими формами. Ну а если выборочно нагревать какой-то отдельный участок изделия из нового материала, то можно добиться практически неограниченного количества запомненных форм.

Чтобы наглядно показать возможности нового полимера, ученые создали из него небольшой квадрат. Нагревая его с разных сторон, исследователи заставили квадрат продемонстрировать настоящие чудеса гибкости, трансформируя исходную форму в самые причудливые конфигурации. При этом изделие способно менять свой первоначальный вид бессчетное количество раз, не проявляя никаких признаков усталостной деформации материала.

Исследовательская группа продолжает исследования и работает над созданием нового поколения материала с низким температурным диапазоном трансформации. При этом ученым сложнее всего придумать, что можно еще сделать, или, точнее, чего нельзя создать из нового полимера. Основной сферой применения материала на текущий момент исследователи считают область гибкой электроники. По словам Тэо Кси, недалеки те времена, когда электронная газета из нового материала под воздействием тепла человеческих рук сама развернется в плоский лист и свернется обратно, когда ее отложат в сторону.