البوليمرات الذكية أو البوليمرات المستجيبة للمثيرات هي بوليمرات عالية الأداء تتغير وفقاً للبيئة التي توجد فيها. يمكن أن تكون هذه المواد حساسة لعدد من العوامل ، مثل درجة الحرارة أو الرطوبة أو الأس الهيدروجيني أو الطول الموجي أو شدة الضوء أو الكهرباء أو المجال المغناطيسي ، ويمكن أن تستجيب بطرق مختلفة ، مثل تغيير اللون أو الشفافية ، أن تصبح موصل أو منفذا للماء أو تغيير الشكل (بوليميرات ذاكرة الشكل). عادة ما تكون التغييرات الطفيفة في البيئة كافية للحث على تغييرات كبيرة في خصائص البوليمر.
تظهر البوليمرات الذكية في التطبيقات عالية التخصص والمنتجات اليومية على حد سواء. يتم استخدامها لإنتاج الهلاميات المائية ، والتعبئة القابلة للتحلل الحيوي ، وإلى حد كبير في الهندسة الطبية الحيوية. مثال واحد هو البوليمر الذي يخضع لتغير التوافقية استجابة لتغير الرقم الهيدروجيني ، والذي يمكن استخدامه في توصيل الدواء. [1] آخر هو بوليمر حساس للرطوبة يستخدم في ضمادات الجروح ذاتية التكيف التي تقوم تلقائيًا بتنظيم توازن الرطوبة في وحول الجرح. [2] [3]
إن الاستجابة غير الخطية للبوليمرات الذكية هي ما يجعلها فريدة وفعّالة. يمكن إحداث تغيير كبير في البنية والخصائص بواسطة حافز صغير جدا. وبمجرد حدوث هذا التغيير ، لا يوجد أي تغيير آخر ، مما يعني حدوث استجابة يمكن التنبؤ بها كل شيء أو لا شيء ، مع توحيد تام في جميع أنحاء البوليمر. قد تعمل البوليمرات الذكية على تغيير خصائص التشوه أو الالتصاق أو الاحتفاظ بالماء ، بسبب التغيرات الطفيفة في الأس الهيدروجيني أو القوة الأيونية أو درجة الحرارة أو غيرها من المحفزات.
هناك عامل آخر في فعالية البوليمرات الذكية يكمن في الطبيعة المتأصلة للبوليمرات بشكل عام. إن قوة استجابة كل جزيء للتغيرات في المنبهات هي مركب التغيرات في وحدات أحادية المونومر الفردية ، والتي ستكون وحدها ضعيفة. ومع ذلك ، فإن هذه الاستجابات الضعيفة ، التي تضاعفت مئات أو آلاف المرات ، تخلق قوة كبيرة لقيادة العمليات البيولوجية.