Швейцарські вчені створили полімерний матеріал з включеннями рідких крапель, що містять металеві частинки. Така будова дозволяє матеріалу проявляти аналог класичного ефекту пам'яті форми - при деформації в магнітному полі матеріал зберігає нову форму, а якщо поле зникає, він швидко повертає вихідну. Крім того, магнітне поле різко збільшує міцнісні характеристики матеріалу. Наприклад, його модуль зсуву зростає в 30 разів, розповідають автори статті в.
Класичний ефект пам'яті форми проявляється в сплавах, а також полімерах, і активно використовується, наприклад, в медицині. Ефект полягає в тому, що деформований предмет після нагрівання до певної температури мимовільно повертає свою вихідну форму, яку він мав до деформації. У сплавах цей ефект обумовлений наявністю термоупругої мартенситної фази, в якій при нагріванні виникають внутрішні напруги, що призводять до повернення форми. Один з недоліків матеріалів з пам'яттю форми полягає в тому, що цей ефект в них, як правило, активується нагріванням, що не завжди зручно, особливо, якщо температура переходу висока.
Вчені під керівництвом Лори Хейдерман (Laura Heyderman) зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха створили матеріал, що володіє схожим ефектом, але стимулом для його прояву виступає магнітне поле, а не підвищена температура. Велика частина матеріалу складається з м'якого полімеру полідіметилсілоксану (PDMS). Перед ствердіванням полімеру вчені додали в нього краплі, що складаються з води, гліцерину і частинок карбонільного заліза. Після ствердування полімер утворив пористу структуру з порожнинами розміром близько десятків мікрометрів, заповненими рідиною із залізними частинками.
Включення в полімері складаються з магнетореологічної рідини, в'язкість якої залежить від величини і напрямку магнітного поля. Це дозволяє збільшувати жорсткість матеріалу, змінюючи величину поля. Крім того, вона залежить і від того, наскільки велика частка включень щодо всього матеріалу. Наприклад, при полі в один тесла і десятивідсотковій частці включень модуль зсуву збільшується вдвічі. Якщо частка становить 40 відсотків, то при такому ж полі модуль збільшується вже в 30 разів.
Найпримітнішим наслідком незвичайної будови є ефект пам'яті форми. Полімер в матеріалі виступає в якості стабільної матриці, а рідина в якості програмованої фази. Якщо матеріал помістити в магнітне поле величиною в кілька сотень міллітесла (вчені використовували поле в 600 міллітесла) і деформувати, після деформації він практично повністю збереже надану йому форму. Якщо поле зникає, початкова форма повертається за декілька секунд. Вчені продемонстрували ефект на прикладі віддрукованого напису, що пропадає після відведення магніту, а також зігнутої смужки, що розпрямляється після цього.
Минулого року вчені створили незвичайний матеріал, магнітними властивостями якого можна керувати за допомогою нагрівання світлом. Він складається з полімерної матриці і магнітних частинок з низькою точкою Кюрі (температура втрати ферромагнітних властивостей). Якщо такий матеріал піднести до магніту, він буде притягуватися до нього, однак після опромінення ферромагнітні властивості пропадуть і матеріал повернеться в своє початкове положення. На цьому ефекті дослідники створили кілька прототипів, у тому числі кероване магнітне захоплення і простий двигун з колесом.