Новейшие умные наночастицы

Ученые из Китая разработали специальный полимер, который может стать основой для создания функциональных наночастиц. Подобный полимер можно сильно деформировать, но при помещении его в воду он быстро восстановит свою исходную форму.

Часто материалы могут проявлять необычные характеристики и свойства, когда они переходят к очень маленьким размерам. И если объединить свойства наноматериалов со свойствами материалов крупных размеров, то получатся интересные системы. Но, тем не менее, для каждого такого системного материала приходится создавать свой процесс для получения.

Ученый из Китайского Научно-технического университета Шу Хун Юй вместе со своими коллегами получили простой полимерный каркас на основе хитозана. Он имеет уникальное свойство  — запоминать форму.

Раствор этого вещества формовали при помощи кристаллов льда, которые потом, в процессе своего роста, выталкивали в пустоты полимерные цепи хитозана. При этом формировался прочный нерастворимый каркас, напоминающий губку. И если этот каркас поместить в жидкость, которая содержит наночастицы, полимер начнет набухать, а за счет электростатического взаимодействия наночастицы начнут связываться с хитозановым шаблоном.

Такие разнообразные микроскопические частицы могут прикрепляться к каркасу для создания материалов, обладающих трехмерной памятью и свойствами, которые варьируются в своем разнообразии от антибактериальной активности до магнетизма. Многофункциональные материалы можно создать при помощи одновременного добавления в вещество наночастиц двух типов. И не имеет значения, сколько раз хитозановый шаблон сожмут и свернут – он все равно будет возвращать свою форму, которую получил в процессе формирования, при помещении в жидкость.

Шу Хун Юй также отмечает, что новый подход очень прост, дешев, универсален, и в то же время он масштабен. Поэтому это демонстрирует возможность сохранять свойства ряда наночастиц в трехмерных материалах, которые впоследствии можно применить в большом количестве новых устройств.  Многие эксперты в данной области отмечают, что работа, проделанная специалистами – одна и самых первых в этой сфере. И такие материалы, способные запоминать свою форму, сделают технологию сборки умной и универсальной, что сыграет в важную роль в самоорганизующихся структурах и самих умных материалах.