Quando esticados ou deformados, os polímeros com memória de forma retornam a s suas formas originais após a aplicação de calor ou luz. Esses materiais mostram uma grande promessa para roba³tica leve, dispositivos biomédicos inteligentes e estruturas espaciais implanta¡veis, mas atéagora eles não foram capazes de armazenar energia suficiente. Agora, pesquisadores relatando na ACS Central Science desenvolveram um pola­mero com memória de forma que armazena quase seis vezes mais energia do que as versaµes anteriores.

Os polímeros com memória de forma alternam entre um estado original não deformado e um estado secunda¡rio deformado. O estado deformado écriado ao esticar o pola­mero e émantido no lugar pormudanças moleculares, como redes de ligação dina¢mica ou cristalização induzida por deformação, que são revertidos com calor ou luz. O pola­mero então retorna ao seu estado original por meio da liberação de energia entra³pica 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 pola­mero com memória de forma que se estendesse atéum estado esta¡vel e altamente alongado, permitindo a liberação de grandes quantidades de energia ao retornar ao seu estado original.

Os pesquisadores incorporaram unidades de 4-, 4'-metileno-bisfenilureia em uma estrutura de pola­mero de poli (propilenoglicol). No estado original do pola­mero , as cadeias do pola­mero estavam emaranhadas e desordenadas. O alongamento fez com que as cadeias se alinhassem e formassem ligações de hidrogaªnio 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 pola­mero se contraa­sse atéseu estado inicial desordenado.

Nos testes, o pola­mero pode ser esticado em atécinco vezes seu comprimento original e armazenar até17,9 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 pode usar essa energia para levantar objetos 5.000 vezes seu pra³prio peso sob aquecimento. Eles também fizeram um maºsculo artificial anexando o pola­mero pré-esticado a  parte superior e inferior do braa§o de um manequim de madeira. Quando aquecido, o material se contrai, fazendo com que o manequim dobre o braa§o na altura do cotovelo. Além de sua densidade de energia recorde , o pola­mero com memória de forma também ébarato (matérias- primas custa cerca de US $ 11 por libra) e éfa¡cil de fazer, dizem os pesquisadores.