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軟硬兼施的記憶塑膠-形狀記憶高分子複合材料

報導 / 簡韻真

告別舊時代的石膏,現在快速又方便的醫療固定材料,是一種熱塑型塑膠,能快速成形,而且穿脫方便。熱塑型塑膠再進化,塑膠工業技術發展中心開發出形狀記憶高分子複合材料。

目前的熱塑型塑膠無法重複加熱,想要再加熱修改,只會讓材料像是黏土加水一樣越捏越爛,只得換一組新的。塑膠中心的研發團隊開發出一種形狀記憶高分子複合材料,不但和現有的熱塑型塑膠一樣,加熱後形塑出你想要的外表,再冷卻固定;更方便的是,你還可以將材料再加熱,使材料回復成原本的形狀。

形狀記憶高分子塑膠材料由兩種在同溫度下變形程度不同原料組成,在高過某個特定溫度Tg時,部分高分子結晶熔解,就能彎曲;冷卻後又回到穩定的結晶狀態,變得堅硬固定。再度加熱,結晶又熔解失去固定力,另一種高分子纖維就伸展使整體回復原本的形狀。只要調整配方比例,就能改變材料變形的臨界溫度,從兩百多度高溫到接近體溫的四十幾度都能辦到。

這種新穎的高分子塑膠材料,具有類似記憶金屬的延展性與堅硬,卻又更輕巧、更具可塑性,成本也較低,很適合應用在客製化的醫療輔具上。因為這些醫療輔具,都必須依據每個人的身體狀況量身打造,還要服貼。除了固定四肢,像是固定脊椎的背架、輪椅、矯正鞋墊,都是可以應用的市場。此外,這種材料也通過測試,無毒、不會使皮膚過敏。

塑膠中心可以根據廠商的需求,調配出硬度不同、變形臨界溫度不同的材料。而且可以用現有的塑膠機具製成,無需投資新的設備。期待未來有更多服貼的應用。

技術專頁:智能材料‧低溫改變塑膠記憶

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