Новое исследование от Государственного Университета Северной Каролины показывает, что уникальных материалов с различными свойствами сродни геккона ноги-способность прилипать к любой поверхности, могут быть созданы путем использования жидкости-управляемый хаос для производства мягких полимерных микрочастиц с иерархической ветвящейся на микро — и наноуровне.
Результаты, описанные в журнале Nature материалы, обладают потенциалом для достижения гелей, паст, пищевых продуктов, нетканых материалов и покрытий, среди других составов.
Мягкие дендритных частиц материалов с уникальными клей и построение структуры свойств могут быть созданы из различных полимеров, осажденных из растворов в специальных условиях, — говорит Орлин велев С. Фрэнк и Дорис Калберсон заслуженный профессор химической и биомолекулярной инженерии в НК государства и автор статьи.
«Мы используем ‘жидкость’ нанопроизводства, чтобы преобразовать большинство полимеров в разветвленных частиц после растворения полимера и перемешивание быстро решение с другой жидкости», — сказал он. «Это быстрое перемешивание в турбулентном потоке создает разветвленные частицы организованы в иерархическом порядке».
Тончайшие ветви, окружающие эти частицы образуют корона нановолокон, велев добавил, что распределяет их липкость молекулярными силами притяжения известный как Ван-дер-Ваальса.
Новый материал уникален не только по своей структуре, но и в том, как он изготовлен.
«Использование турбулентного потока обычно не известно как способ того чтобы изготовить организованные структуры», — сказал велев. «Здесь мы используем это по сути хаотичный процесс создания иерархической структуры».
Жидкий процесс, используемый для создания этих материалов работает со многими типами полимеров и, как правило, эффективно и недорого. Велев добавил, что процесс изготовления может быть легко масштабированы для производства больших объемов мягкого наноматериал, который часто является проблемой для изготовления материалов на микро — и наноуровне.
Будущие исследования в лаборатории велев будет стремиться к деталям основы, за эту удивительную находку. Исследования также будут рассмотрены различные виды полимерных и биополимерных веществ, которые могут быть созданы с помощью процесса, в том числе покрытий и листов, которые привлекают или отталкивают воду, например, или каркасов, клеток и 3-D печатных паст. НК государства подал патент на новую мягкую дендритных материалами и процесс их создания.
«Эта работа является примером того, как фундаментальные и прикладные науки могут работать синергически», — сказал Симеон Стоянов, научный сотрудник и соавтор бумаги. «Мы начали с фундаментальных научных исследований и расследуя их, мы нашли много новых приложений, таких как супер-клеев и покрытий, что, в свою очередь, принесли новые фундаментальные вопросы, касающиеся их свойств.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!