Polymerer kan finjustere attraktioner mellem suspenderede nanokuber

Kolloider er komplekse blandinger, hvor mikroskopiske partikler af et stof er suspenderet jævnt gennem et andet. De kan tilberedes på mange forskellige måder, men for at opnå ønskelige egenskaber i den endelige blanding, forskere skal bevare en delikat kontrol over de interaktioner, der finder sted mellem partiklerne. I ny forskning offentliggjort i European Physical Journal E , et hold ledet af Remco Tuinier ved Eindhoven University of Technology i Holland demonstrerer dette niveau af kontrol for en type kolloid, hvor de suspenderede partikler har form af hule, terninger i nanoskala - et tilfælde, som kun tidligere er blevet udforsket gennem teoretiske beregninger.

Sådanne varianter af funktionelt kolloid kan være nyttige i en række teknologier, inklusive materialer, der manipulerer lysets veje gennem dem, samt meget følsomme lyssensorer. Deres indviklede forberedelseskrav kan opnås ved at tilføje polymerer, som ikke klæber til mikropartiklerne, skabe zoner med lavere tæthed omkring dem. Når disse zoner overlapper hinanden, partiklerne bliver tiltrukket af hinanden på karakteristiske måder. Denne adfærd kan finjusteres gennem tre forskellige teknikker:tilføjelse af polymermolekyler i forskellige koncentrationer; at variere størrelsesforskellen mellem partikler og polymermolekyler; og ændring af partikelformerne.

For hule silica nanokuber suspenderet i en opløsning indeholdende polystyrenmolekyler, Tuiniers hold målte, hvordan spredningen af ​​lys, der passerede gennem blandingen, blev påvirket af polymerens koncentration. Sammen med visuelle observationer, dette gjorde det muligt for dem at vurdere stabiliteten af ​​blandingen. Alt i alt, de fandt, at deres eksperimentelle resultater stemte bemærkelsesværdigt godt overens med tidligere teoretiske beregninger. Deres konklusioner giver ny indsigt i kolloide blandingers forskelligartede fysik, og kunne snart give mulighed for nye fremskridt inden for teknologier, der registrerer og manipulerer lysets strøm.