Der er udviklet en metode til kontrolleret fremstilling af materialer fra kolloide partikler

Kolloider er små partikler, der varierer i størrelse fra nogle få nm til nogle få mikron. De består af

sæt af molekyler og kan have forskellige egenskaber ialt efter hvilket materiale de er lavet af. I deres arbejde brugte forskerne kubiske kolloider lavet af glas. Forskere siger, at hvis de efterlades alene, samles sådanne partikler hurtigt i simple strukturer som forvrængede kubiske og sekskantede gitter.

I stedet tog forfatterne til undersøgelsen småtgrupper af kolloider og kombinerede dem til større byggeklodser. Samlet sammen dannede sådanne klynger af partikler en struktur med egenskaber, der var anderledes end selvsamlende.

Kemikere brugte en vand-i-olie emulsion tilopsamle små klynger af partikler. Denne metode, som bemærket af forfatterne, tillader partiklerne frit at diffundere ind i dråberne under kompression, kontrollerer deres orientering og påvirker den endelige strukturs geometri. Forskerne pressede derefter de langsomt fordampende vanddråber. Partiklerne i den dannede "byggeklods" holdes sammen af ​​stærke van der Waals-kræfter.

En byggeklods af fire kolloider. Kilde: TU Delft

Forskerne bemærker, at et af målene med undersøgelsen er at skabe en teknologi til udvikling af komplekse kolloide strukturer efter behov.

"Grundlæggende evne til at formonterede samme dele fra forskellige byggeklodser og skabe den samme struktur ud fra dem, eller at tage den samme byggeklods og forudsamle forskellige dele, hvorfra forskellige strukturer er opnået, er faktisk de vigtigste "skaktræk" for komplekse tekniske strukturer, "siger Greg van Anders, en af ​​undersøgelsens deltagere.

Gennem computersimulering ogI laboratorieforsøg har kemikere vist muligheden for at skabe både byggesten og komplekse strukturer baseret på disse blokke. Samtidig hjælper modellering med at designe egenskaberne for det fremtidige materiale. Og kolloidernes specifikke egenskaber kan ifølge videnskabsmænd bruges til at skabe adaptive materialer.

"Under visse omstændigheder kan kolloideropfører sig som atomer og molekyler, men deres interaktion er mindre stærk. Det gør dem til lovende byggesten til nye materialer, såsom interaktive materialer, der kan tilpasse deres egenskaber til deres miljø,” forklarer Laura Rossi, ledende forsker.

Læs mere

Der sker noget mærkeligt i universet: hvordan man forklarer uoverensstemmelser i Hubble-konstanten

Tyngdekraft og mørkt stof eksisterer ikke: det vigtigste ved fysikernes nye arbejde

For første gang blev en karaf syntetiseret - "et mirakelmateriale af en ny generation"