Razvijena je metoda za kontrolirano stvaranje materijala od koloidnih čestica

Koloidi su sitne čestice veličine od nekoliko nm do nekoliko mikrona. Sastoje se od

skup molekula i mogu imati različita svojstvaovisno o materijalu od kojeg su izrađeni. Istraživači su u svom radu koristili kubične koloide napravljene od stakla. Znanstvenici kažu da se takve čestice, ako ih se ostavi same, brzo sastavljaju u jednostavne strukture kao što su iskrivljene kubične i heksagonalne rešetke.

Umjesto toga, autori studije uzeli su maleskupine koloida i kombinirao ih u veće građevne blokove. Skupljeni zajedno, takvi nakupini čestica formirali su strukturu sa svojstvima drugačijim od samosastavljanja.

Kemičari su koristili emulziju voda u ulju zaskupljati male nakupine čestica. Ova metoda, kako su primijetili autori, omogućuje česticama da slobodno difundiraju u kapljice tijekom kompresije, kontrolirajući njihovu orijentaciju i utječući na geometriju konačne strukture. Znanstvenici su potom istisnuli kapljice vode koje su polako isparavale. Čestice unutar formiranog "građevnog bloka" drže zajedno jake van der Waalsove sile.

Građevinski blok od četiri koloida. Izvor: TU Delft

Istraživači napominju da je jedan od ciljeva studije stvoriti tehnologiju za razvoj složenih koloidnih struktura na zahtjev.

„Osnovna sposobnost predmontažeisti dijelovi iz različitih građevnih blokova i stvaranje iste strukture od njih, ili uzimanje istog građevnog bloka i prethodno sastavljanje različitih dijelova iz kojih se dobivaju različite strukture, zapravo su glavni "šahovski potezi" za složene inženjerske strukture", kaže Greg van Andersa, jednog od sudionika studije.

Putem računalne simulacije iU laboratorijskim pokusima kemičari su pokazali mogućnost stvaranja i građevnih blokova i složenih struktura na temelju tih blokova. Istodobno, modeliranje pomaže u oblikovanju svojstava budućeg materijala. A specifična svojstva koloida, prema znanstvenicima, mogu se koristiti za stvaranje adaptivnih materijala.

“Pod određenim okolnostima, koloidi moguponašaju se kao atomi i molekule, ali je njihova interakcija manje jaka. To ih čini obećavajućim gradivnim blokovima za nove materijale, kao što su interaktivni materijali koji mogu prilagoditi svoja svojstva svom okruženju”, objašnjava Laura Rossi, glavna istraživačica.

Čitaj više

Nešto se čudno događa u Svemiru: kako objasniti nedosljednosti u Hubble konstanti

Gravitacija i tamna tvar ne postoje: glavna stvar u novom radu fizičara

Po prvi put sintetiziran je dekanter - "čudesni materijal nove generacije"