想象一下，由于采用了智能包裝，產(chǎn)品具有更長的保質(zhì)期，塑料機(jī)器人是由周圍環(huán)境驅(qū)動的，并且衣服在穿著時也能適應(yīng)。簡而言之：您可以使塑料更智能，從而使材料對環(huán)境產(chǎn)生反應(yīng)，例如通過調(diào)節(jié)濕度，溫度或光線。對于他的博士學(xué)位 研究人員Rob Verpaalen研究了如何在不徹底改變當(dāng)前工業(yè)加工過程的情況下生產(chǎn)散裝塑料。他獲得了博士學(xué)位。9月22日在化學(xué)工程與化學(xué)系。

塑料便宜且批量生產(chǎn)。想想包裝材料和紡織品。如果可以使這些常規(guī)的靜態(tài)塑料具有響應(yīng)性并因此變得“智能”，則可能會導(dǎo)致新的材料和應(yīng)用。當(dāng)前的工業(yè)加工過程基于聚乙烯，聚酰胺6(PA6，尼龍)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。為了使這些材料具有響應(yīng)性，可以對它們進(jìn)行噴涂或與添加劑混合。

Verpaalen研究了溫度和濕度激勵對尼龍形狀變化的影響。他表明，彎曲僅在濕度升高時才發(fā)生。這表明可以對形狀更改進(jìn)行編程。為了將這種簡單的彎曲轉(zhuǎn)化為更高級的形狀變化，Verpaalen使用了帶有螺旋樓梯結(jié)構(gòu)的特殊涂層。通過改變涂層厚度，材料不再彎曲，而是形成卷曲。

通過燈光改變形狀

然后，Verpaalen將熱塑性PET基材與響應(yīng)涂層結(jié)合在一起。這創(chuàng)造了一種可重新編程，光敏和可變形的塑料。這些所謂的雙層致動器在紫外線和可見光的影響下快速，可逆和局部地反應(yīng)。新塑料甚至在一個執(zhí)行器中顯示出幾種不同的形狀變化。

光敏感致動器還通過將獨特開發(fā)的光敏感偶氮苯分子(與PE側(cè)基)，以超高分子量聚乙烯。然后，高度定向的塑料薄膜會在紫外線和可見光的影響下產(chǎn)生與金屬致動器類似的異常高的電壓。