Kurti sudėtingų mikrostruktūrų modelius, būdingus sintetinėms medžiagoms

Polimerizacijos frontas, pažymėtas šilumos gradientais (raudona, aukštesne temperatūra), leidžia spontaniškai modifikuoti įvairios struktūros, spalvos ir standumo polimerus. Svarstyklė, 1 cm. Kreditas: pritaikyta ACS Central Science 2021, DOI: 10.1021 / acscentsci.1c00110

Gamta sukuria nuostabų raštų medžiagų masyvą, nuo jautrių kraštų, esančių žmogaus pirštų galuose, iki gepardo maskavimo dėmių. Nors gamtos modeliai vystosi spontaniškai, sintetinėse medžiagose sukurti modelius yra sunkiau. Dabar apie tai pranešė tyrėjai ACS centrinis mokslas jie rado lengvą sudėtingų mikrostruktūrų medžiagų, turinčių mechaninių, šiluminių ir optinių savybių pokyčius, gamybos modelį, nereikalaujant kaukių, formų ar spausdintuvų.

Gyvūnų genai yra kontroliuojami prieš sukuriant genus, kurie dažnai keičia koncentraciją gradiente. Priešingai, tradiciniai gamybos būdai kuriant modelius ir struktūras apima kelis etapus, tokius kaip surinkimas po sluoksnį, litografija, liejimas ar liejimas. Jeffrey Moore, Nancy Sottos, Philippe’as Geubelle’as ir kolegos norėjo sukurti spontanišką modelį, panašų į biologinį procesą.

Grupė įdėjo diklopentadieno monomero tirpalą į kanalą ir tada pašildė vieną kanalo galą. Šiluma suaktyvino rutenio katalizatorių, dėl kurio monomeras polimerizavosi, sukurdamas daugiau šilumos, keliaudamas per kanalą. Tai tęsėsi tol, kol buvo sunaudotas visas monomeras šiame regione. Galų gale šiluma atitolo nuo kanalo ten, kur buvo šviežias monomeras, ir procesas vėl prasidėjo. Taikydama šią techniką, komanda gamino dervas su įprastomis smailėmis ir kontroliavo smailių aukštį ir atstumą, sureguliuodama pradinę tirpalo temperatūrą. Naudodami kitokį monomerą arba į tirpalą įmaišę kitų junginių, mokslininkai sukūrė medžiagas su spalvomis ir standumu. Tyrėjai teigia, kad tam tikru momentu būtų galima naudoti naują metodą kuriant naujas „išmaniąsias“ medžiagas, pradedant padangų ar batų ratais, baigiant elektronika ir biomedžiagomis.

Nuoroda: Evan M. Lloyd, Elizabeth C. Feinberg, Yuan Gao, Suzanne R. Peterson, Bhaskar Soman, Julie Hemmer, Leon M. Dean, Qiong Wu, Philippe H. Geubelle, Nancy R. „Spontaniškos raštinės priekinės polimerizacijos metu Polimerizacijos frontas “. Sottos ir Jeffrey S. Moore, 2021 m. Kovo 24 d., ACS centrinis mokslas.
DOI: 10.1021 / acscentsci.1c00110

Autoriai pripažino oro pajėgų mokslinių tyrimų biuro, Arnoldo ir Mabelio Beckmano fondo, Nacionalinio mokslo fondo ir Ilinojaus kosmoso dotacijų konsorciumo paaukotus pinigus.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.