Новости химической науки > 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.

Полимер на холоду представляет собой оранжевую спираль, при нагревании он преобразуется в зеленый стержень. (Рисунок из J. Mater. Chem., 2008, 18, 1082)

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 стержнеобразный 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.

Источник: J. Mater. Chem., 2008, 18, 1082, DOI: 10.1039/b718445j

метки статьи: #новые материалы, #физическая химия, #химическая технология, #химия полимеров