p Quando esticado ou deformado, os polímeros com memória de forma retornam às suas formas originais após a aplicação de calor ou luz. Esses materiais mostram uma grande promessa para a robótica leve, dispositivos biomédicos inteligentes e estruturas espaciais implantáveis, mas até agora eles não foram capazes de armazenar energia suficiente. Agora, pesquisadores relatando em ACS Central Science desenvolveram um polímero com memória de forma que armazena quase seis vezes mais energia do que as versões anteriores. p Polímeros com memória de forma alternam entre um original, estado indeformado e um secundário, estado deformado. O estado deformado é criado pelo alongamento do polímero e é mantido no lugar por mudanças moleculares, como redes de ligação dinâmica ou cristalização induzida por deformação, que são revertidos com calor ou luz. O polímero então retorna ao seu estado original por meio da liberação de energia entrópica armazenada. Mas tem sido um desafio para os cientistas fazer com que esses polímeros executem tarefas que consomem muita energia. Zhenan Bao e seus colegas queriam desenvolver um novo tipo de polímero com memória de forma que se estendesse para uma forma estável, estado altamente alongado, permitindo que ele libere grandes quantidades de energia ao retornar ao seu estado original.

p Os pesquisadores incorporaram 4-, Unidades de 4'-metileno-bisfenilureia em uma estrutura de polímero de poli (propilenoglicol). No estado original do polímero, cadeias de polímero estavam emaranhadas e desordenadas. O alongamento fez com que as cadeias se alinhassem e formassem ligações de hidrogênio entre os grupos de ureia, criando estruturas supermoleculares que estabilizaram o estado altamente alongado. O aquecimento fez com que as ligações se rompessem e o polímero se contraísse até seu nível inicial, estado desordenado.

p Em testes, o polímero poderia ser esticado em até cinco vezes seu comprimento original e armazenar até 17,9 J / g de energia - quase seis vezes mais energia do que os polímeros com memória de forma anteriores. A equipe demonstrou que o material esticado poderia usar essa energia para levantar objetos 5, 000 vezes o seu próprio peso aquando do aquecimento. Eles também fizeram um músculo artificial anexando o polímero pré-esticado à parte superior e inferior do braço de um manequim de madeira. Quando aquecido, o material contratado, fazendo com que o manequim dobre o braço no cotovelo. Além de sua densidade de energia recorde, o polímero com memória de forma também é barato (as matérias-primas custam cerca de US $ 11 por libra) e fácil de fazer, dizem os pesquisadores.