حافظه شکلی یک توانایی و قابلیت مواد جهت یادآوری (بازگشت) به شکل اولیه خود می باشد. این نوع مواد پس از تغییر شکل موقت توسط محرک خارجی را به شکل اولیه خود باز می گردد. اولین موادی که به عنوان دارنده این خاصیت شناخته شد آلیاژهای فلزی حافظه دار (SMAs) بودند که در سال ۱۹۶۰ توسعه یافتند.
پلیمرهای حافظه دار (SMPs) یکی از انواع مواد دارای حافظه شکلی می باشند که به عنوان مواد پلیمری با توانایی احساس و پاسخ دهی به محرک خارجی به یک شکل از پیش تعیین شده معرفی شده اند که در ابتدا در فرانسه توسعه یافتند و در سال ۱۹۸۴ در ژاپن تجاری سازی شدند.
پلیمرهایی مانند پلی نوربورنن، ترانس پلی زورپرن، کوپلیمر استایرن بوتادین، پلی اتیلن بلوری، برخی از بلوک کوپلیمر، اتیلن وینیل استات کوپلیمر و پلی یورتان سگمنتال و غیره، با اثر حافظه شکلی یافت شده اند.
در مقایسه با آلیاژهای حافظه دار، SMPs دارای پتانسیل بهتری برای استفاده در پارچه (منسوجات)، پوشاک و محصولات مرتبط می باشد، در مورد SMAs، خصوصیات مکانیکی می تواند فقط در یک بازه محدود اصلاح و تنظیم گردد و بیشترین تغییر شکل می تواند ۸ درصد باشد. از سوی دیگر، پلیمرهای حافظه دار (SMPs) دارای خاصیت شکل پذیری آسان، پایداری شکلی بالا و انتقال دمای قابل تنظیم می باشد. پلی یورتان حافظه دار کلاسی از پلی یورتان است که با پلی یورتان معمولی از لحاظ دارا بودن ساختار قابل تقسیم و طیف وسیعی از دمای انتقال شیشه ای ( Tg) متفاوت است. اگر SMPU از دمای بالای Tg تا دمای زیر Tg سرد شود، در حضور یک بار مکانیکی، و پس از حذف بار، تغییر شکل قابل توجهی در هر نقطه در بازه ۱۰ تا ۲۰۰ درصد پلیمر را در بر گرفته است.
این تغییر شکل ها و شکل اولیه همگی قابل بازگشت می باشند هنگامی که پلیمر فراتر از دمای TG گرم شود. هر دو اثر حافظه شکلی و اثر سیستم حافظه الاستیسیته پلیمر حافظه دار آنها را تبدیل به یک کاندید مفید برای ساختار و سیستم های مواد هوشمند امروزی کرده است.
همچنین نوع دیگری از پلی یورتان های حافظه دار، مموری فوم ها یا همان فوم های پلی یورتان خافظه دار می باشند که در بازار تجاری آینده بسیار مورد توجه می باشند.
مکانیسم عملکرد پلی یورتان حافظه دار Shape Memory Polyurethane- SMPU
حافظه شکلی ممکن است توسط حرارت، نور، الکتریسیته و سایر محرک ها تحریک شود. پلی یورتان حافظه دار که در این مطلب بحث شده است حساس به گرما (SMPUs) می باشد. SMPU ها از قسمت های نرم و سخت ناسازگار که ساختارشان از سطح مولکولی به شکل ساختار جداگانه تک فازی می باشد. فاز میکرو سخت بخش سخت غنی شده با دامنه میکرو می باشد که معمولاً نیمه کریستالی می باشند و سفت، محکم و قوی بودن مواد را باعث می شود. فاز میکرو بخش غنی شده نرم، که مسئول رفتار الاستیک پلی یورتان می باشد که معمولا در دمای انتقال شیشه ای پایین تر از دمای اتاق بی شکل و بی نظم می باشد. تغییرات برگشت پذیر بزرگ در مدول الاستیک در سراسر TG باعث تغییر شکل و امکان حفظ شکل می شود.
نویسنده: Iran PU