Οι διασπορές σωματιδίων πολυμερούς σε υγρή φάση (λάτεξ) έχουν πολλές σημαντικές εφαρμογές στην τεχνολογία επικαλύψεων, την ιατρική απεικόνιση και την κυτταρική βιολογία.Μια γαλλική ομάδα ερευνητών έχει τώρα αναπτύξει μια μέθοδο, που αναφέρεται στο περιοδικόAngewandte Chemie International Edition, για την παραγωγή σταθερών διασπορών πολυστυρενίου με πρωτοφανώς μεγάλα και ομοιόμορφα μεγέθη σωματιδίων.Οι στενές κατανομές μεγέθους είναι απαραίτητες σε πολλές προηγμένες τεχνολογίες, αλλά προηγουμένως ήταν δύσκολο να παραχθούν φωτοχημικά.
Το πολυστυρένιο, που χρησιμοποιείται συχνά για τη δημιουργία διογκωμένου αφρού, είναι επίσης κατάλληλο για την παραγωγή λατέξ, στα οποία αιωρούνται τα μικροσκοπικά μικροσκοπικά σωματίδια πολυστυρενίου.Χρησιμοποιούνται στην κατασκευή επιστρώσεων και χρωμάτων καθώς και για σκοπούς βαθμονόμησης στη μικροσκοπία καθώς και σειατρική απεικόνισηκαι έρευνα κυτταρικής βιολογίας.Συνήθως παράγονται από θερμικά ή οξειδοαναγωγικά επαγόμεναπολυμερισμόςεντός της λύσης.
Για να αποκτήσουν εξωτερικό έλεγχο στη διαδικασία, οι ομάδες Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte και Elodie Bourgeat-Lami στο Université Lyon 1, Γαλλία, και οι συνεργάτες τους, στράφηκαν σε διαδικασίες που βασίζονται στο φως.«Ο πολυμερισμός που βασίζεται στο φως εξασφαλίζει χρονικό έλεγχο, επειδή ο πολυμερισμός προχωρά μόνο παρουσία φωτός, ενώ οι θερμικές μέθοδοι μπορούν να ξεκινήσουν αλλά όχι να σταματήσουν μόλις ξεκινήσουν», λέει ο Lacôte.
Αν και έχουν καθιερωθεί συστήματα φωτοπολυμερισμού με βάση την υπεριώδη ακτινοβολία ή το μπλε φως, έχουν περιορισμούς.Η ακτινοβολία μικρού μήκους κύματος σκεδάζεται όταν τομέγεθος σωματιδίουπλησιάζει το μήκος κύματος της ακτινοβολίας, καθιστώντας τα λατέξ με μεγέθη σωματιδίων μεγαλύτερα από τα εισερχόμενα μήκη κύματος δύσκολο να παραχθούν.Επιπλέον, το υπεριώδες φως είναι πολύ ενεργοβόρο, για να μην αναφέρουμε επικίνδυνο για τους ανθρώπους που εργάζονται με αυτό.
Ως εκ τούτου, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα βελτιστοποιημένο σύστημα χημικής εκκίνησης που ανταποκρίνεται στο τυπικό φως LED στο ορατό εύρος.Αυτό το σύστημα πολυμερισμού, το οποίο βασίζεται σε μια χρωστική ακριδίνης, σταθεροποιητές και μια ένωση βορανίου, ήταν το πρώτο που ξεπέρασε την «οροφή των 300 νανομέτρων», το όριο μεγέθους του πολυμερισμού που βασίζεται στην υπεριώδη ακτινοβολία και το μπλε φως σε ένα διασκορπισμένο μέσο.Ως αποτέλεσμα, για πρώτη φορά, η ομάδα μπόρεσε να χρησιμοποιήσει το φως για την παραγωγή λατέξ πολυστυρενίου με μεγέθη σωματιδίων μεγαλύτερα από ένα μικρόμετρο και με εξαιρετικά ομοιόμορφες διαμέτρους.
Η ομάδα προτείνει εφαρμογές πολύ πιο πέραπολυστυρένιο.«Το σύστημα θα μπορούσε ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί σε όλους τους τομείς όπου χρησιμοποιούνται λάτεξ, όπως φιλμ, επιστρώσεις, στηρίγματα για διαγνωστικά και πολλά άλλα», λέει ο Lacôte.Επιπλέον, τα σωματίδια πολυμερούς θα μπορούσαν να τροποποιηθούν μεφθορίζουσες βαφές, μαγνητικά συμπλέγματα ή άλλες λειτουργίες χρήσιμες για διαγνωστικές και απεικονιστικές εφαρμογές.Η ομάδα λέει ότι μια ευρεία γκάμα μεγεθών σωματιδίων που εκτείνονται σε νανο και μικροκλίμακες θα είναι προσβάσιμη «απλά ρυθμίζοντας τις αρχικές συνθήκες.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-26-2023