Imagine que os produtos tenham uma vida útil mais longa por causa da embalagem inteligente, que robôs de plástico são movidos por seu ambiente, e essa roupa se adapta ao ser vestida. Resumindo:que você pode tornar o plástico inteligente para que o material reaja ao ambiente, por exemplo, ajustando a umidade, temperatura ou luz. Para seu Ph.D. a pesquisa Rob Verpaalen analisou como você pode produzir plásticos a granel sem alterar radicalmente os atuais processos de processamento industrial. Ele obteve seu Ph.D. a 22 de setembro no Departamento de Engenharia Química e Química.

Os plásticos são produzidos de forma barata e em grandes quantidades. Pense em materiais de embalagem e têxteis. Se esses plásticos estáticos convencionais pudessem ser responsivos e, portanto, "inteligentes, “pode levar a novos materiais e aplicações. O processo de processamento industrial atual é baseado nos materiais polietileno, poliamida 6 (PA6, Nylon) e tereftalato de polietileno (PET). Para tornar esses materiais responsivos, eles são pulverizados com revestimentos ou misturados com aditivos.

Verpaalen investigou a influência dos incentivos de temperatura e umidade na mudança de forma do Nylon. Ele mostrou que a flexão ocorre apenas termicamente em umidade elevada. Isso mostra que a mudança de forma pode ser programada. Para converter esta dobra simples em uma mudança de forma mais avançada, Verpaalen utilizou um revestimento especial com estrutura em escada em espiral. Ao variar a espessura do revestimento, o material não dobra mais, mas em vez disso, forma uma onda.

Mudando de forma pela luz

Verpaalen então combinou um substrato PET termoplástico com um revestimento responsivo. Isso criou um reprogramável, plástico sensível à luz e que muda de forma. Esses chamados atuadores de bicamada reagem rapidamente, reversível e localmente sob a influência da luz ultravioleta e visível. O novo plástico ainda mostra várias mudanças de forma diferentes em um atuador.

Os atuadores sensíveis à luz também são desenvolvidos pela adição de moléculas exclusivas de azobenzeno sensíveis à luz (com grupos laterais de PE) ao polietileno de ultra alto peso molecular. Os filmes plásticos altamente orientados, então, geram voltagens excepcionalmente altas, semelhantes a atuadores metálicos, sob a influência da luz ultravioleta e visível.