全球第一個透明的形狀記憶膠體

刊登日期:2013/9/25
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山形大學開發出一款透明且具備優異形狀記憶機能的膠體。合成法中不使用水或酒精等溶媒,避免內部構造不均質的脆化問題。比起生物軟骨更堅固,可承受大氣壓200倍以上的壓縮,並實現了控制轉換(switching)溫度及透明性的開關等技術。同時,亦利用3D列印機進行膠體眼內鏡片的研發。
 
以往可應用於光學元件材料及人工筋肉的形狀記憶膠體都呈現白色不透明,而且合成中若有無法溶解的成分,便會產生不均質化,導致容易破損的情況。研發團隊利用親水性的N、N-DMMA(Dimethylacrylamide)與疏水性的Stearyl acrylate(SA),以Bulk共聚合成出透明且強韌的形狀記憶膠體。這款膠體約50℃就會引發SA結晶的溶解,力學特性將大為改變。其低溫下呈現堅硬,加熱便會軟化,於50℃的情況下甚至可拉長至7倍;低溫下一旦產生大變形就會引發塑性變形,但透過加熱便可恢復彈性,回歸原形。
 
若改變結晶成分、非晶質成分材質或比率,即可將轉換溫度控制在0~60℃的範圍內,並且實現控制可逆性的穿透性/非穿透性之技術。目前研發團隊正在研發眼內鏡片,可望改善白內障的人工水晶體無法調節焦距的問題,若使用形狀記憶膠體的話,鏡片會自動擴大,手術將會變得非常簡單。
 
資料來源:
1. 化學工業日報
2. 
http://main.spsj.or.jp/koho/62T/62T_2.pdf

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