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

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.