Izstrādāta metode kontrolētai materiālu radīšanai no koloidālām daļiņām

Koloīdi ir sīkas daļiņas, kuru izmērs svārstās no dažiem nm līdz dažiem mikroniem. Tie sastāv no

molekulu kopums, un tiem var būt dažādas īpašībasatkarībā no materiāla, no kura tie ir izgatavoti. Savā darbā pētnieki izmantoja kubiskos koloīdus, kas izgatavoti no stikla. Zinātnieki saka, ka, ja tās paliek vienatnē, šādas daļiņas ātri saliekas vienkāršās struktūrās, piemēram, izkropļotās kubiskās un sešstūra režģos.

Tā vietā pētījuma autori paņēma nelielukoloīdu grupas un apvienoja tos lielākos celtniecības blokos. Savāktas kopā, šādas daļiņu kopas veidoja struktūru, kuras īpašības atšķiras no pašsavienošanās.

Ķīmiķi izmantoja ūdens eļļā emulsiju, laisavāc nelielas daļiņu kopas. Šī metode, kā atzīmēja autori, ļauj daļiņām brīvi izkliedēties pilienos saspiešanas laikā, kontrolējot to orientāciju un ietekmējot galīgās struktūras ģeometriju. Pēc tam zinātnieki izspieda lēni iztvaikojošos ūdens pilienus. Izveidotajā "celtniecības blokā" esošās daļiņas tiek turētas kopā ar spēcīgiem van der Vālsa spēkiem.

Četru koloīdu celtniecības bloks. Avots: TU Delft

Pētnieki atzīmē, ka viens no pētījuma mērķiem ir pēc pieprasījuma izveidot tehnoloģiju sarežģītu koloidālu struktūru izstrādei.

"Pamatspēja iepriekš saliktvienas un tās pašas detaļas no dažādiem celtniecības blokiem un izveidot no tiem vienu un to pašu konstrukciju vai paņemot vienu un to pašu celtniecības bloku un iepriekš saliekot dažādas detaļas, no kurām iegūst dažādas konstrukcijas, patiesībā ir galvenie sarežģītu inženierbūvju “šaha gājieni”, ”saka Gregs. van Anders, viens no pētījuma dalībniekiem.

Izmantojot datorsimulāciju unLaboratorijas eksperimentos ķīmiķi ir parādījuši iespēju uz šo bloku bāzes izveidot gan celtniecības blokus, gan sarežģītas konstrukcijas. Tajā pašā laikā modelēšana palīdz veidot nākotnes materiāla īpašības. Un koloīdu īpašās īpašības, pēc zinātnieku domām, var izmantot adaptīvu materiālu radīšanai.

"Noteiktos apstākļos koloīdi varuzvedas kā atomi un molekulas, taču to mijiedarbība nav tik spēcīga. Tas padara tos par daudzsološiem jaunu materiālu veidošanas blokiem, piemēram, interaktīviem materiāliem, kas var pielāgot savas īpašības videi,” skaidro Laura Rossi, vadošā pētniece.

Lasīt vairāk

Visumā notiek kaut kas dīvains: kā izskaidrot Habla konstantes neatbilstības

Gravitācijas un tumšās matērijas nav: galvenais par jauno fiziķu darbu

Pirmo reizi tika sintezēts karafe - "jaunas paaudzes brīnummateriāls"