塑料“見光變形”應用前景廣泛

美國和德國科學家2005年13日說，他們第一次研制出了能在不同波長光線下改變形狀的塑料，它在工業、醫學等領域將可能具有廣泛用途。

美國麻省理工學院和德國ＧＫＳＳ研究中心的這一成果，發表在2005年14日出版的新一期《自然》雜志上。研究人員介紹說，這一成果的基礎是塑料的形狀記憶效應，也就是塑料在一定溫度下發生有限的變形后，可由加熱的方式使其恢復到變形前形狀的特性。不過，他們首次使光的波長成為形狀記憶效應的發生條件。研究人員說，他們在聚合物的網狀分子結構上鑲嵌了一些光敏分子團，形成所謂的“分子開關”。然后，他們以外力拉伸這樣形成的光敏塑料薄膜，同時使用特定波長的紫外線照射，這使得鑲嵌了光敏分子團的聚合物分子網互相交叉粘連起來。


當紫外線消失后，由于分子網的粘連，塑料會維持在拉伸狀態，但如果用另一種波長的光照射塑料，在原先紫外線下形成的粘連就會破裂，使塑料變回原來的狀態。研究人員說，除了拉長的狀態，用上述方法還可以制造其他各種形狀的塑料。比如，用兩層光敏薄膜合成的塑料，當一面在特定波長的光照射和外力下發生變形，而另一面仍然保持彈性，那么塑料就可以變成弧形甚至螺旋形，而這種弧形塑料在光信號照射下還能恢復成直的。

參與研究的麻省理工學院教授羅伯特·蘭格強調，光敏塑料在工程、制造業、醫學等領域有廣泛的應用前景。比如在不開胸的心血管手術中，可以將它制成塑料線探入血管，再用光纖傳送一個特定波長的觸發信號，塑料線會“搖身一變”成為螺旋形，就可以撐大血管內徑。目前，科學家已開始研究新制成的上述塑料的應用前景。