ಚಿಕ್ಕ ಮಕ್ಕಳು ಹಳದಿ ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೇಗೆ ಆಡಬಹುದು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂಬುದರ ರಹಸ್ಯವೆಂದರೆ ಅವರ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ. ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಶೇಪ್ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು, ತಮ್ಮ ಆರಂಭಿಕ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಮರಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ನವೀನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಭರವಸೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.
ಇಬ್ಬರು ಚಿಕ್ಕ ಮಕ್ಕಳು ಹಳದಿ ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಆಟವಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಗುರಾಣಿಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ತಮ್ಮ ಚಿಕ್ಕ ಬೆರಳುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ, ಯಾರು ಹೆಚ್ಚು ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ನೋಡಲು ಅವರು ಸ್ಪರ್ಧಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಒಂದು ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಿಂದ ಅವರು ವಿವಿಧ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಮಾಡಬಹುದು? ಏಕೆಂದರೆ ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳು ತಮ್ಮ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಮರಳಲು ಇಷ್ಟಪಡುತ್ತವೆ. ನೀವು ಅದನ್ನು ನಕ್ಷತ್ರದ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದರೆ, ಅದು ಅದರ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಮರಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀವು ಮತ್ತೆ ಶಾರ್ಪಿ ಆಕಾರವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಸರಳ ಆಟದಲ್ಲಿ, ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಅನನ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವನ್ನು ನಾವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು.
ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವು ಅನೇಕ ಉಪಯುಕ್ತ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಕ್ರೀಡೋಪಕರಣಗಳು, ಬಟ್ಟೆಗಳು ಮತ್ತು ಕಟ್ಟಡ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅವರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಅವರು ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಅವುಗಳ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಬಲವಾದ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಮ್ಯತೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ವಿವಿಧ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ. ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿವೆ.
ಇದೇ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಅಂತಹ ವಸ್ತುವೆಂದರೆ ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್. ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಆಕಾರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳಾಗಿವೆ, ಆದರೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸಿದ ಪರಿಸರದಂತೆಯೇ ಪರಿಸರವನ್ನು ರಚಿಸಿದಾಗ, ವಸ್ತುವು ಅದರ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೈದ್ಯಕೀಯ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ರೊಬೊಟಿಕ್ಸ್‌ನಂತಹ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನವೀನ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತಿದೆ.
ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳ ತತ್ವವನ್ನು ಕ್ರಾಸ್‌ಲಿಂಕಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ವಿವರಿಸಬಹುದು, ಅವು ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಬಿಂದುಗಳಾಗಿವೆ. ವಿರೂಪತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕ್ಗಳ ಸ್ಥಾನವು ಬದಲಾದಾಗ, ಅವುಗಳು ಆಂತರಿಕವಾಗಿ ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತವೆ. ಈ ಆಸ್ತಿಯು ಉತ್ತಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಆಕಾರ-ಜ್ಞಾಪಕ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸ್ಟೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಕಿರಿದಾದ ರಕ್ತನಾಳಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನಂತರ ಹಡಗನ್ನು ಅಗಲಗೊಳಿಸಲು ದೇಹದಿಂದ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಅವುಗಳ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಬಹುದು.
ತತ್ವವನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಅಗೆಯೋಣ. ಆರಂಭಿಕ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ವಿರೂಪಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ನಿಶ್ಚಲಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಶಾಖವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಆಕಾರದಿಂದ ಚೇತರಿಕೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಆಕಾರವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಕಾರ ಸ್ಮರಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. ವಿರೂಪವನ್ನು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಕ್ತಿಯು ಎಂಟ್ರೊಪಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪಾಲಿಮರ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವದಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ. ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಎನ್ನುವುದು ಕೇವಲ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಯ ಮಟ್ಟವಾಗಿದೆ. ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಲು, ಶಾಲಾ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಕಡಿಮೆ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವರು ಕ್ರಮಬದ್ಧ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತಾರೆ, ಆದರೆ ವಿರಾಮದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ತುಂಬಾ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತರಾಗಿರುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ಇಡೀ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಆರಂಭಿಕ ಪಾಲಿಮರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಆಣ್ವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ವಿರೂಪಗೊಳಿಸುವುದು ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅಸ್ಥಿರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಆಣ್ವಿಕ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಆದೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಸ್ಥಾಯಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಶಾಖವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದರಿಂದ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ಅದರ ಆರಂಭಿಕ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಮರಳುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳ ತತ್ವವಾಗಿದೆ.
ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ನ ರಚನೆಯು ಜಂಗಲ್ ಜಿಮ್ ಅಥವಾ ನೆಟ್‌ನಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ರಚನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿರ (ಹಾರ್ಡ್) ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ (ಮೃದು) ಭಾಗಗಳ ಸಹಬಾಳ್ವೆಯಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ. ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಹಂತವು ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳ ಮುಖ್ಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿರೂಪ ಮತ್ತು ಚೇತರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ, ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಹಂತವು ದ್ರವವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸಬಹುದು. ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗೆ ವಿರೂಪವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಗಳು ಜೋಡಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಅಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಅನ್ನು ಎಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಹಂತದ ಹಿಮ್ಮುಖ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮರುಜೋಡಣೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಗಳ ಚೇತರಿಕೆಯು ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಶೇಪ್ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವದಿಂದಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್‌ನ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅವು ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೆಯಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಬಹುದು. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಆಟಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿ ಅವುಗಳ ಬಳಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ತಾಪಮಾನದ ಮೂಲಕ ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು pH ನಂತಹ ಇತರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಇನ್ನೂ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳು ಉಜ್ವಲ ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ನವೀನ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರೊಬೊಟಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ, ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಕೃತಕ ಸ್ನಾಯುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ಕೃತಕ ಸ್ನಾಯುಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರೋಬೋಟಿಕ್ ಭಾಗಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು, ರೋಬೋಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದು.
