Imaginez que les produits aient une durée de conservation plus longue grâce à un emballage intelligent, que les robots en plastique sont entraînés par leur environnement, et que les vêtements s'adaptent tout en étant portés. En bref :que vous puissiez rendre le plastique intelligent pour que le matériau réagisse à son environnement, par exemple en ajustant l'humidité, température ou lumière. Pour son doctorat. recherche Rob Verpaalen a examiné comment produire des plastiques en vrac sans modifier radicalement les processus de traitement industriels actuels. Il a obtenu son doctorat. le 22 septembre au Département de génie chimique et de chimie.

Les plastiques sont produits à bas prix et en grandes quantités. Pensez aux matériaux d'emballage et aux textiles. Si ces plastiques statiques conventionnels pouvaient être rendus réactifs et donc « intelligents, " cela pourrait conduire à de nouveaux matériaux et applications. Le processus de traitement industriel actuel est basé sur les matériaux polyéthylène, polyamide 6 (PA6, nylon) et de polyéthylène téréphtalate (PET). Pour rendre ces supports réactifs, ils sont aspergés de revêtements ou mélangés à des additifs.

Verpaalen a étudié l'influence des incitations à la température et à l'humidité sur le changement de forme du nylon. Il a montré que la flexion ne se produit que thermiquement à une humidité élevée. Cela montre que le changement de forme peut être programmé. Afin de convertir ce simple pliage en un changement de forme plus avancé, Verpaalen a utilisé un revêtement spécial avec une structure d'escalier en colimaçon. En faisant varier l'épaisseur du revêtement, le matériau ne se plie plus, mais forme plutôt une boucle.

Changer de forme par la lumière

Verpaalen a ensuite combiné un substrat PET thermoplastique avec un revêtement réactif. Cela a créé un reprogrammable, plastique sensible à la lumière et changeant de forme. Ces actionneurs dits bicouches réagissent rapidement, réversiblement et localement sous l'influence de la lumière ultraviolette et visible. Le nouveau plastique montre même plusieurs changements de forme différents dans un seul actionneur.

Des actionneurs photosensibles sont également développés en ajoutant des molécules d'azobenzène photosensibles uniques (avec des groupes latéraux PE) à du polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé. Les films plastiques fortement orientés génèrent alors des tensions exceptionnellement élevées, similaire aux actionneurs métalliques, sous l'influence de la lumière ultraviolette et visible.