Imagine que los productos tienen una vida útil más larga gracias a un empaque inteligente, que los robots de plástico son impulsados ​​por su entorno, y que la ropa se adapte mientras se usa. En resumen:que puede hacer que el plástico sea inteligente para que el material reaccione a su entorno, por ejemplo, ajustando la humedad, temperatura o luz. Por su Ph.D. investigación Rob Verpaalen analizó cómo se pueden producir plásticos a granel sin alterar radicalmente los procesos de procesamiento industrial actuales. Obtuvo su Ph.D. el 22 de septiembre en el Departamento de Ingeniería Química y Química.

Los plásticos se producen de forma económica y en grandes cantidades. Piense en materiales de embalaje y textiles. Si estos plásticos estáticos convencionales pudieran responder y, por lo tanto, ser "inteligentes, "Podría dar lugar a nuevos materiales y aplicaciones. El proceso de procesamiento industrial actual se basa en los materiales polietileno, poliamida 6 (PA6, Nylon) y tereftalato de polietileno (PET). Para que estos materiales respondan, se rocían con revestimientos o se mezclan con aditivos.

Verpaalen investigó la influencia de los incentivos de temperatura y humedad en el cambio de forma del nailon. Demostró que la flexión solo ocurre térmicamente a humedad elevada. Esto muestra que se puede programar el cambio de forma. Para convertir esta simple flexión en un cambio de forma más avanzado, Verpaalen utilizó un revestimiento especial con una estructura de escalera de caracol. Variando el espesor del revestimiento, el material ya no se dobla, pero en cambio forma un rizo.

Cambiando de forma por la luz

Verpaalen luego combinó un sustrato de PET termoplástico con un recubrimiento sensible. Esto creó un reprogramable, Plástico sensible a la luz y que cambia de forma. Estos llamados actuadores bicapa reaccionan rápidamente, reversible y localmente bajo la influencia de la luz ultravioleta y visible. El nuevo plástico incluso muestra varios cambios de forma diferentes en un actuador.

Los actuadores sensibles a la luz también se desarrollan agregando moléculas de azobenceno sensibles a la luz únicas (con grupos laterales de PE) al polietileno de peso molecular ultra alto. Las películas de plástico altamente orientadas generan voltajes excepcionalmente altos, similar a los actuadores metálicos, bajo la influencia de la luz ultravioleta y visible.