形状记忆高分子材料就是在一定条件下被赋予一定的形状(起始态),当外部条件发生变化时,它可相应地改变形状并将其固定下来(变形态),如果外部环境以特定的方式和规律再一次发生变化,形状记忆高分子材料便可逆地恢复到起始态。整个过程完成了一个循环:从记忆起始态→固定变形态→恢复起始态。
形状记忆高分子材料大部分使用的高分子是树脂,因此被称为形状记忆树脂,它的形状记忆功能是由其特殊的内部结构决定的。形状记忆树脂由两种物态组成:①保持成品形状的固定相,可用来记忆最初成型时的形状;②随温度变化而发生软化-硬化的可逆变化的可逆相,它能够保证成品可以改变形状。由于固定相和可逆相都有自己的软化温度,因此调节和改变温度是使形状记忆树脂转变为固定相或可逆相的关键。
形状记忆树脂可用作固定创伤部位的器材,用来代替传统的石膏绷扎。制作方法是:第一步要将形状记忆树脂加工成为固定相,也就是起始态,固定相要加工成适合固定创伤部位的。第二步是要将固定相装配到创伤部位上,必须使它变软,使它软化变成可逆相,也就是变形态。方法是通过用热水或热风加热,使形状记忆树脂变成可逆相,于是它便软化,软化以后容易变形便易于装配在创伤部位。装配好以后,形状记忆树脂在逐渐冷却过程中,由于温度变化使它恢复到起始态,即开始制作器材时的固定相形状,正好适合将创伤部位固定。这样的做法好像树脂具有记忆的智能。
当然,我们现在所指的代替大脑功能的材料,只是指能部分模拟大脑简单功能的材料,因为更高级的思维功能,如逻辑、推理、综合、想像等思维活动,是不能用简单的、单靠改变材料的性质和特殊功能来实现的。