Opracowano metodę kontrolowanego tworzenia materiałów z cząstek koloidalnych

Koloidy to maleńkie cząstki o wielkości od kilku nm do kilku mikronów. Składają się z

zestaw cząsteczek i może mieć różne właściwościw zależności od materiału, z jakiego są wykonane. W swojej pracy naukowcy wykorzystali sześcienne koloidy wykonane ze szkła. Naukowcy twierdzą, że pozostawione same sobie cząstki szybko łączą się w proste struktury, takie jak zniekształcone siatki sześcienne i sześciokątne.

Zamiast tego autorzy badania zajęli się niewielkimigrup koloidów i łączył je w większe bloki budulcowe. Zebrane razem takie skupiska cząstek utworzyły strukturę o właściwościach innych niż samoorganizacja.

Chemicy użyli emulsji typu woda w oleju do:zbieraj małe skupiska cząstek. Metoda ta, jak zauważają autorzy, pozwala na swobodne dyfundowanie cząstek do kropel podczas ściskania, kontrolując ich orientację i wpływając na geometrię końcowej struktury. Następnie naukowcy wycisnęli powoli odparowujące kropelki wody. Cząsteczki w uformowanej „cegiełce” są utrzymywane razem przez silne siły van der Waalsa.

Składnik składający się z czterech koloidów. Źródło: Politechnika w Delft

Naukowcy zauważają, że jednym z celów badania jest stworzenie technologii do opracowywania złożonych struktur koloidalnych na żądanie.

„Podstawowa umiejętność wstępnego montażute same części z różnych bloków konstrukcyjnych i tworzenie z nich tej samej struktury lub wzięcie tego samego bloku konstrukcyjnego i wstępne złożenie różnych części, z których uzyskuje się różne konstrukcje, są w rzeczywistości głównymi „ruchami szachowymi” dla złożonych konstrukcji inżynierskich ”- mówi Greg van Anders, jeden z uczestników badania.

Poprzez symulację komputerową iW eksperymentach laboratoryjnych chemicy wykazali możliwość tworzenia zarówno bloków konstrukcyjnych, jak i złożonych struktur w oparciu o te bloki. Jednocześnie modelowanie pomaga zaprojektować właściwości przyszłego materiału. A specyficzne właściwości koloidów, zdaniem naukowców, można wykorzystać do tworzenia materiałów adaptacyjnych.

„W pewnych okolicznościach koloidy mogą:zachowują się jak atomy i cząsteczki, ale ich oddziaływanie jest słabsze. To sprawia, że ​​są obiecującymi elementami budulcowymi dla nowych materiałów, takich jak materiały interaktywne, które mogą dostosowywać swoje właściwości do środowiska” – wyjaśnia Laura Rossi, główny badacz.

Czytaj więcej

Coś dziwnego dzieje się we Wszechświecie: jak wyjaśnić niespójności w stałej Hubble'a

Grawitacja i ciemna materia nie istnieją: najważniejsze w nowej pracy fizyków

Po raz pierwszy zsyntetyzowano karafkę - „cudowny materiał nowej generacji”