Sukurtas kontroliuojamo medžiagų kūrimo iš koloidinių dalelių metodas

Koloidai yra mažos dalelės, kurių dydis svyruoja nuo kelių nm iki kelių mikronų. Jie susideda iš

molekulių rinkinys ir gali turėti skirtingas savybespriklausomai nuo medžiagos, iš kurios jie pagaminti. Savo darbe mokslininkai naudojo kubinius koloidus, pagamintus iš stiklo. Mokslininkai teigia, kad jei tokios dalelės lieka vienos, jos greitai susirenka į paprastas struktūras, tokias kaip iškreiptos kubinės ir šešiakampės gardelės.

Vietoj to tyrimo autoriai ėmėsi nedideliųkoloidų grupes ir sujungė juos į didesnius statybinius blokus. Surinktos kartu, tokios dalelių sankaupos sudarė struktūrą, kurios savybės skiriasi nuo savaiminio susikaupimo.

Chemikai naudojo vandens aliejuje emulsijąrinkti mažas dalelių sankaupas. Šis metodas, kaip pažymėjo autoriai, leidžia dalelėms laisvai difunduoti į lašelius suspaudimo metu, kontroliuojant jų orientaciją ir įtakojant galutinės struktūros geometriją. Tada mokslininkai išspaudė lėtai garuojančius vandens lašelius. Susidariusiame „statybiniame bloke“ esančias daleles kartu laiko stiprios van der Waals jėgos.

Keturių koloidų statybinis blokas. Šaltinis: TU Delft

Mokslininkai pažymi, kad vienas iš tyrimo tikslų – sukurti sudėtingų koloidinių struktūrų kūrimo technologiją pagal poreikį.

„Pagrindinis gebėjimas iš anksto surinktitos pačios dalys iš skirtingų statybinių blokų ir iš jų sukurti tą pačią konstrukciją arba paimti tą patį statybinį bloką ir iš anksto surinkti skirtingas dalis, iš kurių gaunamos skirtingos konstrukcijos, iš tikrųjų yra pagrindiniai sudėtingų inžinerinių konstrukcijų „šachmatų ėjimai“, – sako Gregas. van Andersas, vienas iš tyrimo dalyvių.

Per kompiuterinį modeliavimą irLaboratoriniais eksperimentais chemikai parodė galimybę iš šių blokų sukurti ir statybinius blokus, ir sudėtingas konstrukcijas. Kartu modeliavimas padeda suprojektuoti būsimos medžiagos savybes. O specifines koloidų savybes, pasak mokslininkų, galima panaudoti kuriant prisitaikančias medžiagas.

„Tam tikromis aplinkybėmis koloidai galielgiasi kaip atomai ir molekulės, tačiau jų sąveika ne tokia stipri. Dėl to jie yra perspektyvūs naujų medžiagų, tokių kaip interaktyvios medžiagos, kurios gali pritaikyti savo savybes prie aplinkos, statybiniai blokai“, – aiškina Laura Rossi, vadovaujanti tyrėja.

Skaityti daugiau

Visatoje vyksta kažkas keisto: kaip paaiškinti Hablo konstantos neatitikimus

Gravitacijos ir tamsiosios medžiagos nėra: svarbiausia naujame fizikų darbe

Pirmą kartą buvo susintetintas dekanteris - „naujos kartos stebuklinga medžiaga“