Forskere udvikler afstembare mikropartikler, der kan samles i større strukturer

Forskere fra Graduate School of Science ved Osaka University skabte superabsorberende polymer (SAP) mikropartikler, der selv samles til strukturer, der kan modificeres ved at justere andelen af ​​partikeltype. Denne forskning kan føre til nye justerbare biomimetiske "smarte materialer", der kan mærke og reagere på specifikke kemikalier.

Biologiske molekyler i levende organismer har en bemærkelsesværdig evne til at danne selvsamlede strukturer, når de udløses af et eksternt molekyle. Dette har fået videnskabsmænd til at forsøge at skabe andre "smarte materialer", der reagerer på deres miljø. Nu, et hold forskere ved Osaka University har fundet frem til et tunbart system, der involverer poly(natriumacrylat) mikropartikler, der kan have en af ​​to typer kemiske grupper knyttet. De justerbare parametre x og y henviser til den molære procentdel af mikropartikler med β-cyclodextrin (βCD) og adamantyl (Ad) rester, henholdsvis.

"Vi fandt ud af, at den makroskopiske form af samlinger dannet af mikropartikler var afhængig af restindholdet, " siger co-senior forfatter Akihito Hashidzume. For at forsamlinger kan dannes, x skulle være mindst 22,3; imidlertid, formen af ​​samlinger kunne styres ved at variere y. Efterhånden som værdien af ​​y steg, klaserne blev mere og mere aflange. Holdet antog, at ved højere værdier af y, små klynger kunne dannes tidligt og hænge sammen, fører til aflange aggregater. Omvendt da du var lille, klynger ville kun hænge sammen efter mange kollisioner, hvilket resulterer i mere sfæriske aggregater. Dette giver en måde at indstille sig på formen af ​​de resulterende klynger. Holdet målte aggregaterne under et mikroskop for at bestemme formerne på samlinger ved hjælp af en statistisk analyse.

"På grundlag af disse resultater, vi håber at hjælpe med at afsløre oprindelsen af ​​de forskellige former for levende organismer, som er makroskopiske samlinger styret af molekylær genkendelse, " siger co-senior forfatter Akira Harada. Denne forskning kan også føre til udviklingen af ​​nye smarte sensorer, der kan danne klynger, der er store nok til at blive set med det blotte øje.