「溫暖」+「體貼」的記憶塑膠

01 / 30 . 2015
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溫暖又「體貼」的記憶塑膠 創新科技專案 / 形狀記憶高分子複合材料技術 文 / 陸子鈞

每個人的頭型、手長、掌寬都不盡相同,即使運動護具或者醫療輔具分了S、M、L、XL,還是無法完全符合多樣的身體表面;若要完全量身客製則是費時又昂貴。現在這款記憶塑膠技術,能夠以親民的價格,且快速塑型出專屬於你的穿戴裝備。

這款由塑膠工業技術發展中心開發出的記憶塑膠材料,混合了兩種在同溫下變形程度不同的原料。當材料加熱超過特定溫度,部分高分子結晶熔解,就能彎曲;冷卻後又回到穩定的結晶狀態,變得像一般的塑膠一樣堅硬。

比起國外其他廠商的材料,塑膠中心所開發出的記憶塑膠強度更強,可重複塑型至少50次以上,而且適用於塑膠成型業者原有的機具,不需另外添購設備,也能利用3D列印技術輸出,例如印出手套,再塑型微調。只要塑膠中心團隊修改配方,就能開發出不同塑型溫度的記憶塑膠,符合不同廠商的產品,「像是鞋墊、醫療輔具,這種需要緊貼人體塑型的用途,塑型溫度就不能太高,才不會燙傷;但是像汽車椅墊,夏天的車內溫度可能會高達40度以上,所以塑型溫度就得更高。」

目前塑膠中心正致力於將記憶塑膠製成放射線治療用的固定模具,黃組長提到:「因為放射性治療要非常精準針對病灶部位,但是每次躺著或坐著,身體的位置都會不同,所以需要非常服貼的模具來固定患者。」不過塑型的最大挑戰就是「服貼」,像是臉部或手指就很難完全服貼。因此研究團隊將原本的記憶塑膠再加入高延展性,利用拉扯來讓模具服貼在立體的表面上。

不過在原本的記憶塑膠中加入高延伸性的原料,會降低本來原料的物性,也就是說會讓產品變得不堅固,所以研究團隊又開發了適合的相容劑混入原料中,讓產品在使用時,不會因為拉扯而斷裂。克服了高延伸的問題後,產品就有實用價值,能夠達成在國內自主醫療材料的目標。自主化最大的好處就是成本降低,此外,這個新材料又比原本的固定模具更耐用,更適合多次療程,能減輕病患的開銷。

短短兩分鐘內完成以使用者皮膚可接受的溫度進行塑膠製品外觀之塑形,可應用於結合身體曲線相關產品的開發,如鞋材、運動用品及穿戴式商品等。運用泛用塑膠合膠,透過加工與分子設計賦予材料具備形狀記憶功能,讓形狀記憶材料排除過去塑膠必須經過高達兩百度左右的加工製程,以50-90度的熱風或熱水即可快速完成塑形,開創個人差異化商品新運用。