Thermally induced shape-memory effect (polymers)
ઉષ્મીય પ્રેરિત એકદિશાત્મક આકાર-આકાર-સ્મૃતિ અસર એ નવી કહેવાતી સ્માર્ટ સામગ્રીમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવેલી અસર છે. ઉષ્મીય પ્રેરિત આકાર-સ્મૃતિ અસર ધરાવતા પોલિમર એ નવી સામગ્રી છે, જેની ઉપયોગિતાઓનો તાજેતરમાં વિજ્ઞાન (દા. ત. દવા), સંદેશાવ્યવહાર અને મનોરંજનના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. હાલમાં નોંધાયેલી અને વ્યાવસાયિક રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રણાલીઓ છે. જો કે, ડિઝાઇન કરી શકાય તેવા કોપોલિમરની સંખ્યાને કારણે અન્ય પોલિમર પ્રોગ્રામિંગની સંભાવના હાજર છેઃ શક્યતાઓ લગભગ અનંત છે. સામાન્ય માહિતી થર્મલી પ્રેરિત આકાર-મેમરી અસર ધરાવતા પોલિમર તે પોલિમર છે જે બાહ્ય ઉત્તેજનાઓને પ્રતિસાદ આપે છે અને તેના કારણે તેમનો આકાર બદલવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. ઉષ્મીય પ્રેરિત આકાર-સ્મૃતિ અસર પ્રણાલીની યોગ્ય પ્રક્રિયા અને પ્રોગ્રામિંગના સંયોજનમાંથી પરિણમે છે. આ અસર ખૂબ જ અલગ રાસાયણિક રચના ધરાવતા પોલિમરમાં જોઇ શકાય છે, જે ઉપયોગની મોટી શક્યતા ખોલે છે. પોલિમર પરની અસરનું વર્ણન પ્રથમ તબક્કામાં પોલિમર પર સામાન્ય તકનીકો દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, જેમ કે ઈન્જેક્શન અથવા એક્સટ્રુઝન, થર્મોફોર્મિંગ, તાપમાન (ટીએચઆઈ) પર કે જેના પર પોલિમર પીગળી જાય છે, અંતિમ આકાર મેળવે છે જેને "કાયમી" આકાર કહેવામાં આવે છે. આગળના પગલાને સિસ્ટમ પ્રોગ્રામિંગ કહેવામાં આવે છે અને તેમાં નમૂનાને સંક્રમણ તાપમાન (TTrans) માં ગરમ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. તે તાપમાને પોલિમર વિકૃત થાય છે, જે "કામચલાઉ" નામના આકાર સુધી પહોંચે છે. તરત જ પછી નમૂનાનું તાપમાન ઘટાડવામાં આવે છે. અસરના અંતિમ તબક્કામાં કાયમી આકારની પુનઃપ્રાપ્તિ સામેલ છે. નમૂનાને સંક્રમણ તાપમાન (TTrans) પર ગરમ કરવામાં આવે છે અને ટૂંકા સમયમાં કાયમી આકારની પુનઃપ્રાપ્તિ જોવા મળે છે. આ અસર પોલિમરનો કુદરતી ગુણધર્મ નથી, પરંતુ યોગ્ય રસાયણશાસ્ત્ર સાથે સિસ્ટમના યોગ્ય પ્રોગ્રામિંગનું પરિણામ છે. પોલિમર આ અસર પ્રદર્શિત કરવા માટે, તેમાં પરમાણુ સ્તરે બે ઘટકો હોવા જોઈએઃ કાયમી આકાર નક્કી કરવા માટે બોન્ડ્સ (રાસાયણિક અથવા ભૌતિક) અને કામચલાઉ આકારને ઠીક કરવા માટે TTrans સાથે "ટ્રિગર" સેગમેન્ટ્સ. પોલિમર પરની અસરની લાક્ષણિકતાઓ ધાતુઓ દરેક તાપમાને એક આકાર જાળવી રાખીને દ્વિદિશાત્મક આકાર-સ્મૃતિ અસર દર્શાવે છે. પોલિમર માત્ર એક જ વાર તેમનો આકાર પુનઃપ્રાપ્ત કરે છે. પોલિમર 200% સુધીના વિસ્તરણ સાથે તેમનો આકાર બદલી શકે છે જ્યારે ધાતુઓમાં મહત્તમ 8-10% વિસ્તરણ હોય છે. ધાતુઓ અને સિરામિક્સમાં પુનઃપ્રાપ્તિમાં સ્ફટિક માળખામાં ફેરફારનો સમાવેશ થાય છે, જ્યારે પોલિમરમાં પુનઃપ્રાપ્તિ એન્ટ્રોપિક દળો અને એન્કર બિંદુઓની ક્રિયાને કારણે થાય છે. પોલિમરને ઇચ્છિત એપ્લિકેશન અનુસાર ડિઝાઇન કરી શકાય છે, તે હોઈ શકે છેઃ બાયોડિગ્રેડેબલ, ડ્રગ ડિલિવરી સિસ્ટમ્સ (ઔષધીય), એન્ટીબેક્ટેરિયલ, વગેરે. સંક્રમણ તાપમાન "ટ્રિગર" સેગમેન્ટ્સ સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે, જે સિરામિક્સ કરતાં તાપમાન ગોઠવણને સરળ બનાવે છે, કારણ કે તે સમપ્રકાશીય જથ્થા પર આધાર રાખે છે. કાર્ય પ્રથમ એ નોંધવું જોઈએ કે આ પોલિમરની પ્રથમ અસ્થિર પદ્ધતિ એ સાંકળોની ગતિશીલતા અને જૂથોની રચનાત્મક પુનઃગોઠવણી છે. પછી અર્ધ-સ્ફટિકીય અને આકારહીન પોલિમર પરની અસરને અલગ પાડવી આવશ્યક છે. બંને કિસ્સાઓમાં, એન્કર પોઇન્ટ બનાવવા આવશ્યક છે જે અસર માટે "ટ્રિગર્સ" તરીકે કાર્ય કરે છે. આકારહીન પોલિમરના કિસ્સામાં, આ સાંકળોના ગાંઠો અથવા "ગૂંચવણો" હશે, અને અર્ધ-સ્ફટિકીય પોલિમરના કિસ્સામાં, સ્ફટિકો પોતે આ એન્કર બિંદુઓ બનાવશે. ન્યૂનતમ જટિલ તાણ હેઠળ સામગ્રીના આકારમાં ફેરફાર કરીને, સાંકળો સ્લાઇડ થાય છે અને મેટાસ્ટેબલ માળખું બનાવવામાં આવે છે, જે સાંકળોની રચના અને ક્રમમાં વધારો કરે છે (નીચલા એન્ટ્રોપી), જ્યારે વિકૃતિ ભાર દૂર થાય છે, ત્યારે એન્કર પોઇન્ટ નાના સ્થાનિક તાણ અને ઘટતા એન્ટ્રોપીના સ્વરૂપમાં મેક્રોસ્કોપિક તાણ માટે સંગ્રહ પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે. ગ્લાસી સ્થિતિમાં અણુઓની પરિભ્રમણ ગતિ સ્થિર અને અવરોધિત થાય છે, જેમ જેમ તાપમાન વધે છે અને ગ્લાસી સ્થિતિ સુધી પહોંચે છે, આ ગતિ ઓગળી જાય છે અને પરિભ્રમણ થાય છે અને છૂટછાટ થાય છે, અણુઓ તે સ્વરૂપ લે છે જે એન્ટ્રોપિક રીતે તેમના માટે સૌથી અનુકૂળ હોય છે, જે સૌથી ઓછી ઊર્જા ધરાવતું હોય છે. આ હલનચલનને છૂટછાટ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે અને તણાવને દૂર કરવા માટે "રેન્ડમ સ્ટ્રિંગ્સ" ની રચનાને આકાર-મેમરી લોસ કહેવામાં આવે છે. પોલિમર આકાર-સ્મૃતિ અસર પ્રદર્શિત કરશે જો તે વિરૂપતાની આપેલ સ્થિતિમાં સ્થિર થવા માટે સંવેદનશીલ હોય, અણુઓને લપસી જવાથી અટકાવે છે અને તેમના ઉચ્ચ એન્ટ્રોપી (ઓછી ઊર્જા) સ્વરૂપને ફરીથી પ્રાપ્ત કરે છે. ક્રોસ લિંકિંગ અથવા વલ્કેનાઈઝેશન બનાવીને આ લગભગ સંપૂર્ણ રીતે પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, આ નવા બોન્ડ્સ એન્કર તરીકે કામ કરે છે અને સાંકળોની છૂટછાટને અટકાવે છે, એન્કર પોઇન્ટ ભૌતિક અથવા રાસાયણિક હોઈ શકે છે. ધાતુઓ અને સિરામિક્સ સાથે સરખામણી એક દિશાની આકાર-આકાર-મેમરી અસરનું પ્રથમ નિરીક્ષણ ચંદ અને રીડ દ્વારા 1951માં ગોલ્ડ-કેડમિયમ એલોયમાં કરવામાં આવ્યું હતું અને 1963માં બ્યુહલરે નાઇટિનોલ માટે આ અસરનું વર્ણન કર્યું હતું, જે એક ઇક્વિટોમિક નિકલ-ટાઇટેનિયમ એલોય છે. ધાતુઓ અને સિરામિક્સમાં આ અસર સ્ફટિક માળખામાં ફેરફાર પર આધારિત છે, જેને માર્ટેન્સિટિક તબક્કા સંક્રમણ કહેવાય છે. આ સામગ્રીનો ગેરલાભ એ છે કે તે એક સમપ્રકાશીય મિશ્ર ધાતુ છે અને રચનામાં 1 ટકાના વિચલનો સંક્રમણ તાપમાનમાં આશરે 100 કે દ્વારા ફેરફાર કરે છે. કેટલીક ધાતુઓ અને સિરામિક્સ અસરને દ્વિદિશામાં રજૂ કરે છે, જેનો અર્થ છે કે ચોક્કસ તાપમાન પર એક આકાર હોય છે અને તેને તાપમાનમાં ફેરફાર કરીને બદલી શકાય છે, પરંતુ જો પ્રથમ તાપમાન પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે, તો પણ પ્રથમ આકાર પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. આ દરેક તાપમાન પર દરેક આકાર માટે સામગ્રીને તાલીમ આપીને પ્રાપ્ત થાય છે. ઉષ્મીય પ્રેરિત દ્વિદિશાત્મક આકાર-સ્મૃતિ અસર સાથે ધાતુઓ અને સિરામિક્સનો તબીબી પ્રત્યારોપણ, સેન્સર, ટ્રાન્સડ્યુસર વગેરેમાં ખૂબ ઉપયોગ થયો છે. ઘણા લોકો તેમની ઉચ્ચ ઝેરી અસરને કારણે જોખમ રજૂ કરે છે. પ્રણાલીમાં તબક્કાઓ અસર મેળવવા માટે, તબક્કાના વિભાજનને પ્રાપ્ત કરવું જરૂરી છે, આ તબક્કાઓમાંથી એક અસ્થાયી સ્વરૂપ માટે ટ્રિગર તરીકે કામ કરે છે, સંક્રમણ તાપમાનનો ઉપયોગ કરીને જે Tm અથવા Tg હોઈ શકે છે અને આ અસરમાં તેને TTrans કહેવામાં આવે છે. બીજા તબક્કામાં સંક્રમણનું તાપમાન ઊંચું હોય છે અને આ તાપમાનથી ઉપર પોલિમર પીગળી જાય છે અને પરંપરાગત પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. તબક્કાના વિભાજનની રચના કરતા તત્વોનો ગુણોત્તર મોટાભાગે TTrans સંક્રમણ તાપમાનને નિયંત્રિત કરે છે; ધાતુના મિશ્રધાતુઓની સરખામણીમાં આને નિયંત્રિત કરવું ખૂબ સરળ છે. આનું ઉદાહરણ પોલી (ઇથિલિન ઓક્સાઇડ-ઇથિલિન ટેરેફ્થાલેટ) અથવા ઇ. ઓ. ઇ. ટી. કોપોલિમર છે. પોલિઇથિલિન ટેરેફ્થાલેટ (PET) સેગમેન્ટ પ્રમાણમાં ઊંચું Tg ધરાવે છે અને તેના Tmને સામાન્ય રીતે "હાર્ડ" સેગમેન્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જ્યારે પોલિઇથિલિન ઇથિલિન ઓક્સાઇડ (PEO), પ્રમાણમાં ઓછું Tm અને Tg ધરાવે છે અને તેને "સોફ્ટ" સેગમેન્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. અંતિમ પોલિમરમાં આ વિભાગો ઘન સ્થિતિમાં બે તબક્કામાં અલગ પડે છે. પી. ઈ. ટી. માં ઉચ્ચ માત્રામાં સ્ફટિકીકરણ હોય છે અને આ સ્ફટિકોની રચના પી. ઈ. ઓ. સાંકળોના પ્રવાહ અને પુનઃરચના માટે પ્રદાન કરે છે કારણ કે તેઓ તેમના ટી. એમ. કરતા વધુ તાપમાને ખેંચાય છે. પ્રયોગ અસરની પ્રાપ્તિ જાણીતા મોલેક્યુલર માસ વિતરણ સાથે વ્યાપારી, ઉચ્ચ શુદ્ધતા (બિન-રિસાયકલ) પોલિમર નમૂના પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયાઓ અનુસાર મેળવી શકાય છે અથવા સંશ્લેષણ કરી શકાય છે. સામાન્ય ગુણધર્મો જેમ કે સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ, ટેન δ, સ્ફટિકીયતા, સ્નિગ્ધતા, ઘનતા દર્શાવવી જોઈએ. એન્કર બિંદુઓ, ભૌતિક અથવા રાસાયણિક (સાંકળ ગૂંચવણ, સ્ફટિકીયતા અથવા વલ્કેનાઈઝેશન) નક્કી કરવા આવશ્યક છે. જો સહેજ વલ્કેનાઈઝેશન સાથે ક્રોસ-લિંકિંગ ઇચ્છનીય હોય, તો દરેક પોલિમર માટે પ્રમાણિત પદ્ધતિઓ ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે. ઉદાહરણ તરીકે, પી. સી. ઓ. ના કિસ્સામાં, તે આકાર-આકાર-સ્મૃતિ અસર વિનાનું પોલિમર છે કારણ કે તે સ્પષ્ટ "પ્લેટુ" રજૂ કરતું નથી, પરંતુ પેરોક્સાઇડની ઓછામાં ઓછી માત્રા (~ 1 ટકા) નો ઉમેરો પી. સી. ઓ. ને આ અસર રજૂ કરવા માટે તમામ જરૂરિયાતો પૂરી પાડે છે. જાણીતા પરિમાણો સાથે કાયમી તણાવ મુક્ત આકાર પરંપરાગત પદ્ધતિઓ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. સિસ્ટમ પ્રોગ્રામ કરેલ છે, એટલે કે. તેને ટીટ્રાન્સ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે અને તે તાપમાને દબાણ અથવા તાણ લાગુ કરીને આકારમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે. પછી સામગ્રીને ઠંડુ કરવામાં આવે છે અને અંતે દબાણ અથવા તાણ દૂર કરવામાં આવે છે. નમૂનાને ફરીથી ટીટ્રાન્સમાં ગરમ કર્યા પછી, તાણ મુક્ત થાય છે અને કાયમી આકાર પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. કેટલાક પોલિમર પહેલા થાક અનુભવે છે, તેથી દરેક પ્રણાલીનું મૂલ્યાંકન એક સરળ પ્રયોગ સાથે કરી શકાય છે જેમાં પ્રણાલીને સળંગ 10 અથવા 20 વખત પ્રોગ્રામિંગ કરવામાં આવે છે અને% અને સમયમાં પુનઃપ્રાપ્તિને માપવામાં આવે છે. સ્ફટિકીકરણ કરી શકે તેવા પોલિમર (પીપીના અપવાદ સાથે) આ અસર મેળવવાની બાંયધરી આપે છે, મુખ્યત્વે તેમની ક્રમબદ્ધ ક્ષમતાને કારણે, જે સ્ફટિકતામાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, સ્ફટિકો તેમના ઘટક ઘટકો માટે આકર્ષણ ધરાવે છે અને નવા બંધ બનાવે છે જે એન્કરિંગ દળો પ્રાપ્ત કરે છે જે કામચલાઉ સ્વરૂપને સ્થિરતા આપે છે. સ્ફટિકીકરણ, વલ્કેનાઈઝેશન અને અંતિમ ગુણધર્મો આ પ્રકારના પોલિમરમાં સ્ફટિકોના વર્તનનું વિશ્લેષણ કરવા માટે, ડબલ્યુ. એ. એક્સ. એસ. અને ડી. એસ. સી. તકનીકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે; આ તકનીકો પોલિમરની કેટલી ટકાવારી સ્ફટિકો છે અને તે કેવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે તે નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે જેમ જેમ ક્રોસ લિંકિંગ વધે છે તેમ તેમ સ્ફટિકીયતામાં ઘટાડો થાય છે, કારણ કે સાંકળો પોતાને ગોઠવવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે અને સ્ફટિકીયતા પ્રાપ્ત કરવા માટે ક્રમ આવશ્યક છે. જ્યારે ક્રોસ-લિંકિંગ પરમાણુઓ પીગળી રહ્યા હોય ત્યારે બીજી સમસ્યા ઊભી થાય છે, કારણ કે ક્રોસ-લિંકિંગનો અતિરેક અણુને એવી રીતે સુધારે છે કે તે પીગળવાનું બંધ કરે છે (થર્મોસેટની જેમ) અને તેથી કામચલાઉ આકાર મેળવી શકાતો નથી. વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો દ્વારા અથવા પેરોક્સાઇડ દ્વારા ઉપચારનું નિયંત્રણ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે ટીટ્રાન્સમાં વધારો કરે છે અને સ્ફટિકીકરણમાં ઘટાડો કરે છે, જે આકાર-આકાર-સ્મૃતિ અસરમાં પરિબળો નક્કી કરે છે. ફોટોપોલિમરાઇઝેશન દ્વારા ક્રોસ-લિંક્ડ પોલી (ε-કેપ્રોલેક્ટોન) અને પોલી (એન-બ્યુટાઇલ એક્રિલેટ) જેવી બાયોકોમ્પેટિબલ સેમિક્રિસ્ટલાઇન સિસ્ટમોના કિસ્સામાં એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે સ્ફટિકીકરણની વર્તણૂક અન્ય કોઈપણ સેમિક્રિસ્ટલાઇન પોલિમરની જેમ ઠંડક દરથી પ્રભાવિત થાય છે, પરંતુ સ્ફટિકીકરણની ગરમી ઠંડક દરથી સ્વતંત્ર રહે છે. અણુઓના ક્રોસ-લિંકિંગનો પ્રભાવ, ઠંડક દર અને સ્ફટિકીકરણની વર્તણૂક દરેક પ્રણાલી માટે વિશિષ્ટ છે અને સંશ્લેષણની શક્યતાઓ લગભગ અનંત હોવાથી તેની ગણતરી કરવી અશક્ય છે. ઓલિગો (ε-કેપ્રોલેક્ટોન) જેવા સ્ફટિકીકરણ કરી શકાય તેવા પોલિમરમાં પોલી (એન-બ્યુટાઇલ એક્રિલેટ) જેવા આકારહીન ભાગો હોઈ શકે છે અને દરેકનો મોલેક્યુલર માસ રેશિયો પ્રોગ્રામિંગમાં અસ્થાયી સ્વરૂપમાં સિસ્ટમની વર્તણૂક અને કાયમી સ્વરૂપમાં પુનઃપ્રાપ્તિ નક્કી કરે છે. ક્રોસ-લિન્ક્ડ પોલિમરના મોલેક્યુલર માસ પર પરિબળો પ્રભાવ પાડે છે. સ્ફટિકીય પોલિમરનું મોલેક્યુલર વજન. ક્રોસ લિંકિંગની ડિગ્રી. તબક્કો વિભાજન. મૂળ પોલિમરનું મોડ્યુલી અને કોપોલિમરમાં પ્રમાણ. ભેજ (ભેજ ઘટાડા માટે સંવેદનશીલ પોલિમરમાં). ઠંડકની ઝડપ. આકારહીન પોલિમર જો પોલિમરીક સિસ્ટમ આકારહીન હોય, તો સ્ફટિકીય માળખાના એન્કર પોઇન્ટ ઉપલબ્ધ નથી અને અસ્થાયી આકારની સ્થિરતાની ખાતરી કરવાનો એકમાત્ર રસ્તો સાંકળ ગૂંચવણો (ભૌતિક ગૂંચવણો અને રાસાયણિક ક્રોસ-લિંકિંગ નહીં) દ્વારા છે, ક્રોસ-લિંકિંગની સંભાવના ઉપરાંત. રિલેક્સેશન પ્રક્રિયાઓ ગ્લાસી સ્થિતિમાં, લાંબી સાંકળના ભાગોની હિલચાલ સ્થિર હોય છે, આ ભાગોની હિલચાલ સક્રિયકરણ તાપમાન પર આધાર રાખે છે જે પોલિમરને સ્મૂથિંગ અને સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિમાં લાવે છે, કાર્બન બોન્ડ્સ પર પરિભ્રમણ અને સાંકળોની હિલચાલમાં હવે ઓછી ઊર્જાની જરૂર હોય તેવી રચનાને સમાવવા અને પ્રાપ્ત કરવા માટે મજબૂત અવરોધો નથી, સાંકળો પછી રેન્ડમ સ્ટ્રિંગ્સ બનાવે છે, ઓર્ડર વિના અને તેથી ઉચ્ચ એન્ટ્રોપી સાથે. જો પોલિમર નમૂનાને સ્થિતિસ્થાપક શ્રેણીમાં ટૂંકા સમય માટે ખેંચવામાં આવે છે, જ્યારે ભાર દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે નમૂના તેના મૂળ આકારને પુનઃપ્રાપ્ત કરશે, પરંતુ જો ભાર પૂરતા લાંબા સમય સુધી રહે છે, તો સાંકળો ફરીથી ગોઠવવામાં આવે છે અને મૂળ આકાર પુનઃપ્રાપ્ત થતો નથી, પરિણામ એક ઉલટાવી ન શકાય તેવી વિકૃતિ છે, જેને છૂટછાટ પ્રક્રિયા પણ કહેવામાં આવે છે (આ કિસ્સામાંઃ ક્રીપ). પોલિમર થર્મલ પ્રેરિત આકાર-મેમરી અસર પ્રદર્શિત કરવા માટે, સિસ્ટમમાં નિષ્ક્રિય રીતે ફેરફાર કરતી આ છૂટછાટ પ્રક્રિયાઓને ટાળવા માટે એન્કર પોઇન્ટ સાથે સાંકળોને ઠીક કરવી જરૂરી છે. કાચ સંક્રમણ આકારહીન પોલિમરમાં અર્ધ-સ્ફટિકીય પોલિમરની જેમ સ્ફટિકીકરણ તાપમાન (Tm) હોતું નથી અને તેમાં માત્ર કાચ સંક્રમણ તાપમાન (Tg) હોય છે. આકાર-આકાર-સ્મૃતિ પોલિમર પ્રણાલીઓના વર્તન પર આની નિર્ણાયક અસર પડે છે. એકલા સ્ફટિકીય કોપોલિમર સિસ્ટમ ક્રોસ-લિંકર-ટ્રીટેડ કોપોલિમરમાં તેની સ્ફટિકીયતા ગુમાવી શકે છે અને વ્યવહારીક રીતે આકારહીન બની શકે છે. આકારહીન પોલિમર આ અસર દર્શાવવા માટે ક્રોસ લિંકિંગના સ્તર અથવા પોલિમરાઇઝેશનની માત્રા પર આધાર રાખે છે. પોલી (નોર્બોર્નિન) ના કિસ્સામાં, જે એક રેખીય, આકારહીન પોલિમર છે, જેમાં વ્યાપારી ઉત્પાદનોમાં 70 થી 80 ટકા ટ્રાન્સ બોન્ડ્સની સામગ્રી હોય છે, મોલેક્યુલર માસ આશરે 3x106 ગ્રામ મોલ-1 અને Tg આશરે 35 થી 45 ડિગ્રી સેલ્સિયસ હોય છે. કારણ કે તે અસામાન્ય રીતે ઉચ્ચ સ્તરના પોલિમરાઇઝેશનને પ્રાપ્ત કરે છે, થર્મલ પ્રેરિત આકાર-મેમરી અસરને પ્રાપ્ત કરવા માટે સાંકળ ગૂંચવણો પર એન્કર પોઇન્ટ તરીકે આધાર રાખી શકાય છે. તેથી, આ પોલિમર ફક્ત ભૌતિક એન્કર પોઇન્ટ પર આધાર રાખે છે. જ્યારે સામગ્રીને ટી. જી. સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે અચાનક કઠોર સ્થિતિમાંથી નબળી સ્થિતિમાં (નરમ) બદલાઈ જાય છે. અસર હાંસલ કરવા માટે, પોલિમર સાંકળોના ભાગોની પુનઃગોઠવણી ટાળવા માટે આકાર ઝડપથી બદલવો જોઈએ અને સામગ્રીને તરત જ ખૂબ જ ઝડપથી Tg ની નીચે ઠંડુ કરવી જોઈએ. સામગ્રીને ફરીથી Tg પર ગરમ કરવાથી મૂળ આકારની પુનઃપ્રાપ્તિ દેખાશે. રાસાયણિક માળખાની અસર ઉષ્મીય પ્રેરિત આકાર-સ્મૃતિ અસર માટે કોપોલિમરની રચનામાં એ ધ્યાનમાં રાખવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કે રાસાયણિક માળખામાં થોડો ફેરફાર (સિસ/ટ્રાન્સ રેશિયો, ટેક્ટિસિટી, મોલેક્યુલર માસ, વગેરે) થાય. તે આકાર-મેમરી પોલિમરમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કરે છે. પોલી (એમ. એ. એ.-કો-એમ. એમ. એ.)-પી. ઈ. જી. ની સરખામણીમાં પોલી (મિથાઈલમેથાક્રિલેટ-કો-મેથાક્રિલિક એસિડ) અથવા પોલી (એમ. એ. એ.-કો-એમ. એમ. એ.) નું કોપોલિમર એક ઉદાહરણ છે, જ્યાં પી. ઈ. જી. પોલી (ઇથિલિન ગ્લાયકોલ) માટે ટૂંકું છે જે કોપોલિમરમાં સંકુલ બનાવે છે. પી. ઈ. જી. સહિત સામગ્રીના આકારવિજ્ઞાનમાં ફેરફારો કોપોલિમરને આકાર-સ્મૃતિ અસર પ્રદાન કરે છે, જે બે તબક્કા દર્શાવે છે, ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક જે સ્થિર તબક્કો પ્રદાન કરે છે અને પી. ઈ. જી.-પી. એમ. એ. એ. સંકુલના આકારહીન ભાગ દ્વારા રચાયેલ ઉલટાવી શકાય તેવો તબક્કો. કોમ્પ્લેક્સ ઉચ્ચ મોડ્યુલસ સંગ્રહ ક્ષમતા દર્શાવે છે, તેથી જ્યારે ઉચ્ચ મોલેક્યુલર માસના PEG ને કોપોલિમરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસમાં વધારો, ગ્લાસી સ્થિતિમાં ઉચ્ચ મોડ્યુલસ અને ઝડપી પુનઃપ્રાપ્તિ જોવા મળે છે. તેના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ વિભેદક સ્કેનીંગ કેલરીમેટ્રી (ડી. એસ. સી.), વાઈડ-એંગલ એક્સ-રે વિવર્તન (ડબલ્યુ. એ. એક્સ. ડી.) અને ગતિશીલ યાંત્રિક વિશ્લેષણ (ડી. એમ. એ.) તકનીકો દ્વારા તેની ભૌતિક રાસાયણિક ગોઠવણી નક્કી કરવા માટે કરી શકાય છે. પોલિમર થર્મલ પ્રેરિત આકાર-મેમરી અસર પ્રદર્શિત કરવા માટે, તેમાં કામચલાઉ અને કાયમી આકાર માટે એન્કર પોઇન્ટ હોવા આવશ્યક છે. આ ભૌતિક (સાંકળ ગૂંચવણો, સ્ફટિકો) અથવા રાસાયણિક (રાસાયણિક ક્રોસ-લિંકિંગ, ક્યુરિંગ, વલ્કેનાઈઝેશન) હોઈ શકે છે. પોલિમરમાં આ અસર એન્ટ્રોપિક દળો પર આધાર રાખે છે, ધાતુઓ જેવા માર્ટેન્સિટિક સંક્રમણો પર નહીં. સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભૌતિક ગુણધર્મો છેઃ સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ, પુનઃપ્રાપ્તિની ઝડપ, અસ્થાયી આકાર સ્થિરતા. સંક્રમણ તાપમાન TTRans Tm અથવા Tg અથવા બંનેનું મિશ્રણ હોઈ શકે છે. બધા સ્ફટિકીય પોલિમર (પીપી સિવાય) ઉષ્મીય પ્રેરિત આકાર-સ્મૃતિ અસર પ્રદર્શિત કરી શકે છે. અસ્થિર પદ્ધતિઓ કે જે અસરને ઘટાડે છે તે છેઃ ભેજનું અધઃપતન (ભેજ સંવેદનશીલ પોલિમર માટે દા. ત. પોલીયુરેથેન્સ), સાંકળોને ગૂંચ કાઢવી, બંધનોનું અધઃપતન જે કાયમી અથવા કામચલાઉ આકારને ઠીક કરે છે. એપ્લિકેશન્સ આ અસર સાથે પોલિમરની મોટાભાગની એપ્લિકેશનો હમણાં માટે માત્ર સૂચનો છે, ઘણી શક્યતાઓ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે, પરંતુ અત્યાર સુધી માત્ર થોડા જ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યા છે, જેમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ તબીબી ઉપકરણો અને ઓટોમોટિવ ઘટકો છે, જો કે સૌથી મોટી સફળતા હીટ-સંકોચાય તેવી પોલિઇથિલિન સાથે પ્રાપ્ત થઈ છે, જે પ્રોગ્રામિંગ પગલામાં પણ એક અપવાદ છે, કારણ કે તેની પ્રક્રિયા અલગ રીતે કરવામાં આવે છે. હેલ્થકેર એપ્લિકેશન્સ ઓર્થોડોન્ટિક વસ્તુઓ, જેમ કે એન્ડોવાસ્ક્યુલર પ્રક્રિયાઓ માટે વાયર અને ફોમ. બુદ્ધિશાળી સુતરાઉ માટે માઇક્રોએલેમેન્ટ્સ. નસમાં સોય કે જે શરીરમાં નરમ પડે છે અને લેપ્રોસ્કોપી ઉપકરણો દવા વિતરણ પ્રણાલીઓ. ઓછામાં ઓછી આક્રમક શસ્ત્રક્રિયાઓ માટે શરીરમાં અધોગતિશીલ પ્રત્યારોપણ. વિકલાંગ લોકો માટે ઓર્થોપેડિક અથવા વિશેષ જરૂરિયાતો જૂતા અને વાસણોના આંતરિક શૂઝ. નસમાં કેથેટર. રોજિંદા જીવનની એપ્લિકેશનો એડજસ્ટેબલ પાઇપ અને ફિટિંગ, સંકોચાયેલી અથવા એડજસ્ટેબલ પાઇપ માટે સીલ કરે છે. બ્રેઇલ રીપ્રિન્ટેબલ બોર્ડ અને રીપ્રિન્ટેબલ જાહેરાતો. એડજસ્ટેબલ એન્ટી-કાટ ફિલ્મો. ઢીંગલીઓ માટે વાળ, રમકડાં, વાળની શૈલીની વસ્તુઓ. નવી વસ્તુઓ નાના જથ્થામાં પેક કરવામાં આવે છે અને જે પ્રથમ ઉપયોગ પર તેમનો આકાર બદલે છે. ઓટોમોબાઇલ્સ, ફેન્ડર્સ વગેરે માટે રક્ષણ. કૃત્રિમ નખ. સ્માર્ટ કાપડ. આકાર-આકાર-મેમરી પોલિમર આકાર-આકાર-મેમરી એલોય પોલિમર કોપોલિમર સ્માર્ટ મટિરિયલ ગ્રંથસૂચિ સંદર્ભો ચાર્લ્સબી એ પણ જુઓ. અણુ વિકિરણ અને પોલિમર. પર્ગામન પ્રેસ, ઓક્સફર્ડ, પીપી. 198-257 (1960). ગેલ, કે; ડન, એમ; લિયુ, વાય. આકાર-મેમરી પોલિમર નેનોકોમ્પોઝાઇટ્સમાં આંતરિક તાણ સંગ્રહ. લાગુ ભૌતિક અક્ષરો. 85, (જુલાઈ-2004). જિયોંગ, હાન મો; સોંગ એચ, ચી ડબલ્યુ. પોલિ (મિથાઇલીન-1,3-સાયક્લોપેન્ટેન) ની આકાર-આકાર-મેમરી અસર અને પોલિઇથિલિન સાથે તેના કોપોલિમર. પોલિમર ઇન્ટરનેશનલ, 51:275-280 (2002). કાવાતે, કે. ક્રીપ રિકવરી ઓફ એક્રિલેટ યુરેથેન ઓલિગોમર/એક્રિલેટ નેટવર્ક્સ. તીવ્ર પુનઃપ્રાપ્તિ, આકાર-સ્મૃતિને આકાર આપો. જર્નલ ઓફ પોલિમર સાયન્સ. 35. કિમ બી. કે., લી એસ. વાય., ઝુ એમ. પોલીયુરેથેન્સ આકાર-આકાર-સ્મૃતિ અસરો ધરાવે છે. પોલિમર 37:5781-93, (1998). લેંગર, આર; ટિરેલ, ડી. એ. જીવવિજ્ઞાન અને દવા માટે ડિઝાઇન સામગ્રી. કુદરત 428: (એપ્રિલ-2004). લેન્ડલીન, એ; કેલ્ચ, એસ; ક્રેટ્ઝ, કે. શેપ-શેપ-મેમરી પોલિમર. સામગ્રીનો જ્ઞાનકોશઃ વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી. 1-9. (2005). સંભવિત બાયોમેડિકલ કાર્યક્રમો માટે લેન્ડલીન, એ; લેંગર, આર. બાયોડિગ્રેડેબલ, સ્થિતિસ્થાપક આકાર-આકાર-મેમરી પોલિમર. વિજ્ઞાન. 296, 1673-1676 (2002). લેન્ડલીન, એ; કેલ્ચ, એસ. શેપ-મેમરી પોલિમર્સ. એન્જી. કેમી. કેમ. ઇન્ટ. 41: 2034-2057. (2002). આકાર-આકાર-સ્મૃતિ ગુણધર્મો દર્શાવતા ઓલિગો (ε-કેપ્રોલેક્ટોન) વિભાગો પર આધારિત લેન્ડલીન, A; શ્મિટ, A M; લેંગર R, AB-પોલિમર નેટવર્ક. પ્રો. નતાલિયા. એકે. વિજ્ઞાન. યુએસએ. 98 (3): 842-7 (2001). લી એફ, ચેન વાય, ઝુ ડબલ્યુ, ઝાંગ એક્સ, ઝુ એમ. પોલિઇથિલિન/નાયલોન 6 ગ્રાફ્ટ કોપોલિમરની આકાર-મેમરી અસરો. પોલિમર 39 (26): 6929-6934 (1998). લિયુ, ચુન, માથેર. રાસાયણિક રીતે ક્રોસ-લિન્ક્ડ પોલીસાયક્લોક્ટીનઃ સંશ્લેષણ, લાક્ષણિકતા અને આકાર મેમરી વર્તણૂક. મેક્રોમોલેક્યુલ્સ, 35:9868-9874 (2002). નાકાસિમા એ, હુ જે, ઇચિનોસા એમ, શિમદા એચ. ક્લિનિકલ ઓર્થોડોન્ટિક્સમાં સ્થિતિસ્થાપક સામગ્રી તરીકે આકાર-આકાર-મેમરી પ્લાસ્ટિકનો સંભવિત ઉપયોગ. (1991) યુરો. જે. ઓર્થોડોન્ટિક્સ 13:179-86. ઓર્ટેગા, એલિસિયા એમ; ગેલ, કેન. શેપ મેમરી પોલિમરના થર્મો-મિકેનિકલ રિસ્પોન્સ પર ક્રોસ લિંક ડેન્સિટીની અસર. પેંગ પી; વાંગ, ડબલ્યુ; ઝુએસી સી; અને જિંગ એક્સ. પોલી (ε-કેપ્રોલેક્ટોન) પોલીયુરેથીન અને તેની આકાર-સ્મૃતિ સંપત્તિ. બાયોમેક્રોમોલેક્યુલ્સ 6:587-592 (2005). વાંગ, એમ; ઝાંગ, એલ. પોલી (ઇથિલિન ઓક્સાઇડ) અને પોલી (ઇથિલિન ટેરેફ્થાલેટ) પર આધારિત પોલી (ઈથર એસ્ટર) માં ઓરિએન્ટેડ સ્ફટિકીય માળખાના માપ તરીકે પુનઃપ્રાપ્તિ આકાર મેમરી પોલિમર તરીકે વપરાય છે. જર્નલ ઓફ પોલિમર સાયન્સઃ ભાગ બીઃ પોલિમર ફિઝિક્સ, 37:101-112 (1999). યીપિંગ સી. યીંગ જી; જુઆન ડી; જુઆન એલ; યુક્સિંગ પી; આલ્બર્ટ એસ. હાઇડ્રોજન-બંધાયેલ પોલિમર નેટવર્ક-આકાર-મેમરી અસર સાથે પોલી (ઇથિલિન ગ્લાયકોલ) સંકુલ. જર્નલ ઓફ મટિરીયલ્સ કેમિસ્ટ્રી. 12: 2957-2960 (2002). કેટિમે I, કેટિમે O, કેટિમે D "લોસ મટિરિયલ્સ ઇન્ટેલિજેન્ટસ ડી એસ્ટી મિલેનિયોઃ લોસ હાઈડ્રોજેલ્સ પોલીમેરોસ". યુનિવર્સિડેડ ડેલ પાઇસ વાસ્કોનું સંપાદકીય, બિલબાઓ 2004. ISBN 84-8373-637-3. કેટિમે પ્રથમ, કેટિમે ઓ વાય કેટિમે ડી. "ઇન્ટ્રોડક્શન એ લા સાયન્સ ડી લોસ મટિરિયલ્સ પોલીમેરોસઃ સિન્ટેસિસ વાય કેરેક્ટેરિઝેશિયન". સર્વિસિયો એડિટોરિયલ ડી લા યુનિવર્સિડેડ ડેલ પાઇસ વાસ્કો, બિલબાઓ 2010. ISBN 978-84-9860-356-9 પોલિમર રસાયણશાસ્ત્ર પોલિમર ભૌતિકશાસ્ત્ર પોલિમર