Kidolgoztak egy módszert anyagok kolloid részecskékből történő szabályozott előállítására

A kolloidok apró részecskék, amelyek mérete néhány nm-től néhány mikronig terjed. A következőkből állnak

molekulák halmaza, és különböző tulajdonságokkal rendelkezhetattól függően, hogy milyen anyagból készültek. Munkájuk során a kutatók üvegből készült köbös kolloidokat használtak. A tudósok azt mondják, hogy ha magukra hagyják, az ilyen részecskék gyorsan összeállnak egyszerű szerkezetekké, például torz köbös és hatszögletű rácsokká.

Ehelyett a tanulmány szerzői kevésnek tartottákkolloidcsoportokat, és nagyobb építőelemekké egyesítette őket. Összegyűjtve az ilyen részecskék klaszterei olyan szerkezetet alkottak, amelynek tulajdonságai eltérnek az önszerveződőtől.

A vegyészek víz-az-olajban emulziót használtakkis részecskefürtöket gyűjteni. Ez a módszer, amint azt a szerzők megjegyezték, lehetővé teszi, hogy a részecskék szabadon diffundáljanak a cseppekbe a tömörítés során, szabályozva orientációjukat és befolyásolva a végső szerkezet geometriáját. A tudósok ezután összenyomták a lassan párolgó vízcseppeket. A kialakult "építőkockán" belüli részecskéket erős van der Waals erők tartják össze.

Négy kolloidból álló építőelem. Forrás: TU Delft

A kutatók megjegyzik, hogy a tanulmány egyik célja komplex kolloid szerkezetek igény szerinti fejlesztésére alkalmas technológia létrehozása.

"Alapvető előszerelési képességugyanazok a részek különböző építőelemekből, és ugyanazt a szerkezetet hozzuk létre belőlük, vagy ha ugyanazt az építőelemet vesszük és előre összeállítjuk a különböző részeket, amelyekből különböző szerkezeteket kapunk, valójában az összetett mérnöki szerkezetek fő „sakklépései”” – mondja Greg. van Anders, a tanulmány egyik résztvevője.

Számítógépes szimulációval ésLaboratóriumi kísérletekkel a kémikusok megmutatták annak lehetőségét, hogy építőelemeket és komplex szerkezeteket is létrehozhatnak ezekből a blokkokból. A modellezés ugyanakkor segít a leendő anyag tulajdonságainak kialakításában. A kolloidok sajátos tulajdonságai pedig a tudósok szerint felhasználhatók adaptív anyagok létrehozására.

„Bizonyos körülmények között a kolloidok is előfordulhatnakatomok és molekulákként viselkednek, de kölcsönhatásuk kevésbé erős. Ez ígéretes építőkövévé teszi őket új anyagokhoz, például interaktív anyagokhoz, amelyek tulajdonságaikat a környezetükhöz tudják igazítani” – magyarázza Laura Rossi, a kutatás vezetője.

Olvass tovább

Valami furcsa történik az Univerzumban: hogyan magyarázzuk meg a Hubble-állandó következetlenségeit

A gravitáció és a sötét anyag nem létezik: ez a legfontosabb a fizikusok új munkájában

Először szintetizáltak egy dekantert - „egy új generáció csodaanyaga”