แต่พวกเขาก็ทำให้มันเป็นผลิตภัณฑ์เล็กๆ น้อยๆ เพียงไม่กี่ชิ้น เช่น ด้ามช้อนส้อมที่สามารถทำให้นิ่มลงในน้ำร้อนแล้วขึ้นรูปให้พอดีกับมือคน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่ได้รับประโยชน์จากคุณสมบัติการจำรูปร่าง แต่ได้จากวิธีการที่วัสดุยืดหยุ่นได้โดยไม่ละลายเท่านั้นลองพิจารณาดูว่าพอลิเมอร์จำรูปร่างอาจเปลี่ยนกฎการซ่อมแซมตัวถังรถยนต์ได้อย่างไร ในระหว่างการผลิต ประตูรถหรือกันชนหรือกระจกมองข้างที่ทำจากโพลิเมอร์จะขึ้นรูปถาวรที่อุณหภูมิสูง Steffen Kelch จากสถาบันเคมีแห่งศูนย์วิจัย GKSS ในเมืองเทลโทว์ ประเทศเยอรมนี กล่าวว่าส่วนประกอบของพอลิเมอร์จะกำหนดรูปร่างที่อุณหภูมินั้น แต่
สูญเสียความเด่นเมื่อโครงสร้างเย็นลง
หากชิ้นส่วนมีรอยบุบในภายหลัง แทนที่จะต้องใช้ความอุตสาหะในการออกกำลังกาย การซ่อมแซมจะทำให้ชิ้นส่วนที่เสียหายร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิที่ส่วนประกอบหลักยืนยันการควบคุมรูปร่างของชิ้นส่วนอีกครั้ง อุณหภูมินั้นเรียกว่าอุณหภูมิเปลี่ยน ซึ่งจะไม่สูงเท่ากับอุณหภูมิการผลิตดั้งเดิม
ในเดือนมิถุนายนAngewandte Chemie International Edition Kelch และ Andreas Lendlein หัวหน้าสถาบัน GKSS Institute of Chemistry ให้เหตุผลว่าผลิตภัณฑ์ที่ใช้ประโยชน์จากวัสดุจำรูปร่างมีแนวโน้มที่จะแพร่หลายมากขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การปลูกถ่ายทางการแพทย์มีแนวโน้มที่ดีเป็นพิเศษเนื่องจากโพลิเมอร์สามารถออกแบบให้เข้ากันได้กับเนื้อเยื่อและย่อยสลายได้
ขั้นตอนสำคัญสู่การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ในท้องตลาดเกิดขึ้นเมื่อ Lendlein และ Robert Langer จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์สร้างเส้นใยโพลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่สามารถผูกปมได้เอง (SN: 4/27/02, p. 262: Self-Sutures: วัสดุชนิดใหม่ผูกปมบนมัน ของตัวเอง ). นักวิจัยได้สร้างเส้นใยที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียสเป็นรูปเย็บแผลที่แน่น ในอุณหภูมิที่เย็นกว่านั้น
นักวิจัยใช้แรงทางกายภาพเพื่อเปลี่ยนรูปร่างของเกลียวให้เป็นเกลียวที่คลายตัวและยืดหยุ่นได้
หลังจากที่นักวิจัยเย็บด้ายเข้าไปในผิวหนังของหนูอย่างหลวมๆ เส้นโพลิเมอร์จะอุ่นขึ้นตามอุณหภูมิร่างกายของสัตว์ประมาณ 40 องศาเซลเซียส ที่นั่น ส่วนประกอบโพลิเมอร์ที่รับผิดชอบรูปร่างที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเข้าควบคุม และรอยประสานก็กลับมามีโครงสร้างแบบผูกปมเหมือนเดิม Lendlein และ Langer รายงานใน Science 31 พฤษภาคม
แลงเกอร์ชี้ว่าโพลิเมอร์จำรูปร่างเช่นนี้อาจนำไปใช้ในการปลูกถ่ายทางการแพทย์ที่หลากหลายสำหรับร่างกาย สิ่งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือการใส่ขดลวด พอลิเมอร์หน่วยความจำรูปร่างที่มีความหนาแน่นสูงอาจเปิดออกเมื่ออยู่ภายในหลอดเลือดและอุ่นขึ้นจนถึงอุณหภูมิเปลี่ยน ในการใช้งานทางการแพทย์บางประเภท โพลิเมอร์จะถูกออกแบบให้ย่อยสลายได้
“ผมเชื่อมั่นในโพลิเมอร์อย่างมาก” แลงเกอร์กล่าว ในปี 1998 เขาและ Lendlein ได้ร่วมกันก่อตั้งบริษัทชื่อ mnemoScience ในเมือง Aachen ประเทศเยอรมนี เพื่อสำรวจการพัฒนาวัสดุเหล่านี้ “ผมคิดว่าถ้าคุณดูที่วิวัฒนาการของยา [การปลูกถ่าย] ได้เปลี่ยนจากสิ่งที่หยาบมาก เช่น โลหะหรือเซรามิก ไปสู่โพลิเมอร์และท้ายที่สุดไปสู่เซลล์” เขากล่าว
“พวกเขากำลังพัฒนาให้เป็นธรรมชาติมากขึ้นเรื่อยๆ”
นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุกำลังมองหาวิธีสร้างพอลิเมอร์จำรูปร่างด้วยคุณสมบัติใหม่ Kelch กล่าว จุดสนใจหนึ่งคือการค้นหาโพลิเมอร์ที่เปลี่ยนรูปร่างเพื่อตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นอื่นที่ไม่ใช่ความร้อน เช่น สนามแม่เหล็กหรือแสง
งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งที่กำลังทำงานอยู่คือการออกแบบโพลิเมอร์หน่วยความจำรูปร่างแบบสองทาง แม้ว่าโลหะเจือโลหะจำรูปร่างบางชนิดจะมีคุณสมบัตินี้ แต่ไม่มีโพลิเมอร์ใดที่ความร้อนเปลี่ยนจากรูปร่างชั่วคราวเป็นรูปร่างที่กำหนดไว้ล่วงหน้า จะกลับมาเป็นรูปร่างนั้นอย่างแม่นยำเมื่อเย็นลง ในเรื่องนี้ “ในขณะนี้ โลหะผสมที่จำรูปร่างได้ดีกว่าโพลิเมอร์” Kelch กล่าว
Credit : เว็บสล็อต
