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微创手术有望用上记忆塑料

摘要:大部分的材料纵然在常温下有很炫酷的造型,但一经加热,就会变回原形——看看《终结者2》里,在1000℃熔炉下,再生猛的机器人都只能化成一摊金属水。   在实验室里,论文第一作者赵骞副教授向记者介绍,他们的材料经过简单的折叠,就能被加工成复杂的原始造型,比如鸟或者船甚至更精巧的造型。    并且,原始造型还能被不断地更改。这是因为科学家“在设计形状记忆材料的过程中,加入了一种可交换共价键,可以在一定条件下,重组材料中分子间的连接关系。”    这就相当于舞蹈演员手拉手跳一支“集体舞”,他们有一个核心的基础造型,也就是原始造型。    当处于较低温度时,分子之间并不会“放手”,所以无论怎么折叠出新造型,都属于临时的形变——就像舞蹈演员伸伸腿、弯弯腰,看上去是一个新的造型。  记忆塑料或被用于微创外科手术  而当处于较高的温度时,分子之间会迅速相互撒手后,再进行“换手”,找回记忆中拉手的小伙伴,恢复到原来的基础“队形”。这个时候,材料形变回到它的原始造型。    如果要改变这个原始造型记忆,只要在高温情况下塑型就可以。赵骞说,正是这种“换手”,让新型的形状记忆塑料能够不断被植入复杂形状记忆。    课题组目前已经在研究,使用更低的温度,去“唤回”这块特殊塑料对原始造型的记忆。这将使这种材料能很广泛地使用到现实生活中的多个领域,实现“超级变变变”。    “现在越来越多的外科手术都趋向用微创的方法进行,手术的切口只有一个钥匙孔那么大。但是目前的许多生物辅助材料,比如人工器官,体积是比较大的,只能开大刀手术。”    赵骞说,如果用记忆材料制作这些人工器官,就可以解决这个问题,“我们可以把材料做成细长的形状,便于它在手术的时候,顺利地通过微创口子进入人体。到达人体内后,这种材料会在体温的作用下,慢慢展开,并且和人的体内环境融合。”    在《科学》杂志的上,该杂志科技记者约翰·博安农(John Bohannon)写了一篇解读这项成果的报道,文章中提到蒂莫西·怀特(Timothy White),他是一位化学工程师,在俄亥俄州Wright Patterson 空军基地的空军研究实验室做研究工作,他了解到这项成果后表示,这为他们正在进行的一个项目注入了新的活力。    赵骞告诉记者,“这是美国空军在实行的一个跟机翼变形相关的计划。”    这个计划比较复杂,我举个通俗一点的例子,也就是有了这种材料呢,《星球大战》里的千年隼号,可以在通过各种时空隧道的时候,自动感知周围的环境变化,来进行变形,应对黑暗政权第一秩序的进攻。    不过摆在眼面前,这种材料还真的挺适合女人们的——如果它们可以做成衣服、包包、首饰、鞋子……    也许我们再也不用担心家里没有地方放,旅行箱总是不够装了——我让它们都变形变小啊!要用了再展开来。 (来自:钱江晚报)

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