Polymeerihiukkasten dispersioilla nestefaasissa (lateksit) on monia tärkeitä sovelluksia pinnoitusteknologiassa, lääketieteellisessä kuvantamisessa ja solubiologiassa.Ranskalainen tutkijaryhmä on nyt kehittänyt menetelmän, raportoi lehdessäAngewandte Chemie International Edition, tuottaa stabiileja polystyreenidispersioita, joissa on ennennäkemättömän suuret ja tasaiset hiukkaskoot.Kapeat kokojakaumat ovat välttämättömiä monissa kehittyneissä teknologioissa, mutta niitä oli aiemmin vaikea tuottaa valokemiallisesti.
Polystyreeni, jota käytetään usein vaahdon valmistukseen, soveltuu hyvin myös lateksien valmistukseen, jossa mikroskooppisesti pienet polystyreenihiukkaset suspendoidaan.Niitä käytetään pinnoitteiden ja maalien valmistuksessa sekä kalibrointitarkoituksiin mikroskopiassa sekälääketieteellinen kuvantaminenja solubiologian tutkimukseen.Ne tuotetaan yleensä termisesti tai redox-indusoimallapolymerointiratkaisun sisällä.
Prosessin ulkopuolisen hallinnan saamiseksi työryhmät Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte ja Elodie Bourgeat-Lami Université Lyon 1:ssä, Ranskassa, ja kollegat ovat ottaneet käyttöön valokäyttöisiä prosesseja."Valokäyttöinen polymerointi varmistaa ajallisen hallinnan, koska polymerointi etenee vain valon läsnä ollessa, kun taas lämpömenetelmät voidaan käynnistää, mutta niitä ei voi lopettaa, kun ne ovat käynnissä", Lacôte sanoo.
Vaikka UV- tai sinivalopohjaisia fotopolymerointijärjestelmiä on perustettu, niillä on rajoituksia.Lyhyen aallonpituuden säteily siroaa, kunhiukkaskokotulee lähelle säteilyn aallonpituutta, jolloin latekseja, joiden hiukkaskoot ovat suurempia kuin saapuvat aallonpituudet, on vaikea tuottaa.Lisäksi UV-valo on erittäin energiaintensiivistä, puhumattakaan vaarallisesta sen kanssa työskenteleville ihmisille.
Siksi tutkijat kehittivät hienosäädetyn kemiallisen aloitusjärjestelmän, joka reagoi normaaliin LED-valoon näkyvällä alueella.Tämä akridiiniväriaineeseen, stabilointiaineisiin ja boraaniyhdisteeseen perustuva polymerointijärjestelmä voitti ensimmäisenä "300 nanometrin katon", UV- ja sinisen valon ohjaaman polymeroinnin kokorajan dispergoituneessa väliaineessa.Tämän seurauksena ensimmäistä kertaa ryhmä pystyi käyttämään valoa tuottamaan polystyreenilatekseja, joiden hiukkaskoko on suurempi kuin yksi mikrometri ja joiden halkaisija on erittäin tasainen.
Tiimi ehdottaa sovelluksia paljon pidemmällepolystyreeni."Järjestelmää voitaisiin mahdollisesti käyttää kaikilla alueilla, joilla latekseja käytetään, kuten kalvoissa, pinnoitteissa, diagnostiikkatuissa ja muissa", Lacôte sanoo.Lisäksi polymeerihiukkasia voitiin modifioidafluoresoivia väriaineita, magneettiset klusterit tai muut diagnostiikka- ja kuvantamissovelluksissa hyödylliset toiminnot.Tiimi sanoo, että laaja valikoima hiukkaskokoja, jotka kattavat nano- ja mikroasteikot, olisivat käytettävissä "yksinkertaisesti säätämällä alkuolosuhteita.
Postitusaika: 26.10.2023