Material Sensible Al Calor Recuerda Cuatro Formas

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Un nuevo polímero puede "recordar" hasta cuatro formas diferentes y revertir a cada una a diferentes temperaturas.

Una sustancia llamada polímero, generalmente utilizada para fabricar celdas de combustible, puede "recordar" hasta cuatro formas diferentes y revertir a cada una a diferentes temperaturas, según una nueva investigación.

El polímero, u otros similares, podrían usarse en campos que van desde la ingeniería biomédica hasta la exploración espacial.

El ionómero de ácido perfluorosulfónico (PFSA) es lo que se conoce como un polímero con memoria de forma. Un polímero es una sustancia compuesta principalmente por la repetición de moléculas idénticas o similares.

La estructura química de los polímeros con memoria de forma les permite "memorizar" las formas bajo ciertas condiciones de calor, magnetismo o humedad. La próxima vez que estén expuestos a esas condiciones, los polímeros vuelven a las formas memorizadas.

Los polímeros con memoria de forma han estado disponibles comercialmente durante décadas en forma de aislamiento para cableado y otros usos industriales. Algunos han sido probados para su uso en dispositivos médicos, como los stents que pueden cambiar de forma dentro de los vasos sanguíneos para eliminar los coágulos. La NASA ha considerado los polímeros con memoria de forma como una forma de plegar las antenas para lanzarlas y luego desplegarlas en el espacio.

Pero hasta ahora, los polímeros con memoria de forma solo han podido mantener dos o tres formas en total, y esas formas deben manipularse a ciertas temperaturas.

Un recuerdo para las formas.

Pero PFSA es diferente, dijo Tao Xie, científico investigador de General Motors y autor principal del nuevo estudio.

Puede contener hasta cuatro formas diferentes, incluida su forma original. Y siempre que el espacio entre cada temperatura sea lo suficientemente grande, cada forma puede asignarse a una temperatura de la elección del fabricante.

Xie logró convencer al efecto de memoria de forma de PFSA al calentar películas delgadas del material, remodelarlo para "arreglar" una forma, luego enfriar y remodelar nuevamente. Cuando se calentó de nuevo, el material volvió a cada forma fija, recuperando hasta cuatro formas en total. Hasta ahora, Xie ha podido girar, alargar y acortar tiras de PFSA simplemente cambiando la temperatura.

PFSA tiene propiedades similares a otros polímeros de memoria de forma conocidos, Patrick Mather, profesor de ingeniería biomédica y química en la Universidad de Syracuse que no participó en la investigación.

Sin embargo, PFSA podría no calificar bajo una definición estricta de polímeros con memoria de forma porque el efecto depende en gran medida de los ciclos de calentamiento periódico, en lugar de continuo, dijo Mather.

No requiere química especial

Desde un punto de vista científico, PFSA no es "una química única", dijo Ken Gall, un científico de materiales de Georgia Tech que tampoco participó en el trabajo de Xie.

Pero a nivel práctico, el hecho de que la memoria de formas de PFSA surja más de los métodos de calentamiento que de la química especial podría ser importante, dijo, permitiendo a los fabricantes utilizar materiales menos costosos.

"El estudio" le muestra que la propiedad de memoria de forma es mucho sobre la forma en que procesa y trata el material termomecánicamente ", dijo Gall a TechNewsDaily.

El siguiente paso, dijo Xie, es buscar materiales que cambian de forma y que también tengan otras propiedades útiles, como la biocompatibilidad para dispositivos médicos o la resistencia a la radiación ultravioleta para equipos espaciales.

"Lo siguiente es que desee expandirlo a muchos otros materiales, o hacer nuevos materiales que muestren este efecto", dijo.

La investigación apareció en la edición del 10 de marzo de la revista Nature.

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