Дисперсиите на полимерни частици в течна фаза (латекси) имат много важни приложения в технологията на покритията, медицинските изображения и клетъчната биология.Френски екип от изследователи вече е разработил метод, докладван в списаниетоAngewandte Chemie International Edition, за производство на стабилни полистиренови дисперсии с безпрецедентно големи и еднакви размери на частиците.Тесните разпределения на размера са от съществено значение в много напреднали технологии, но преди това бяха трудни за производство по фотохимичен път.
Полистиролът, често използван за създаване на експандирана пяна, също е много подходящ за производството на латекси, в които микроскопично малките частици полистирол са суспендирани.Те се използват в производството на покрития и бои, а също и за калибриране в микроскопията, както и вмедицинско изображениеи изследване на клетъчната биология.Те обикновено се произвеждат чрез термична или редокс-индуциранаполимеризацияв рамките на решението.
За да получат външен контрол върху процеса, екипите Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte и Elodie Bourgeat-Lami от Université Lyon 1, Франция, и колегите им се обърнаха към процеси, управлявани от светлина.„Полимеризацията, управлявана от светлина, осигурява времеви контрол, тъй като полимеризацията протича само в присъствието на светлина, докато термичните методи могат да бъдат стартирани, но не и спрени, след като са в ход“, казва Lacôte.
Въпреки че са създадени базирани на ултравиолетова или синя светлина системи за фотополимеризация, те имат ограничения.Късовълновата радиация се разсейва, когаторазмер на частицитестава близо до дължината на вълната на излъчване, което прави латексите с размери на частиците, по-големи от входящите дължини на вълните, трудни за производство.Освен това ултравиолетовата светлина е много енергоемка, да не говорим за опасност за хората, работещи с нея.
Затова изследователите разработиха фино настроена система за химическо иницииране, която реагира на стандартна LED светлина във видимия диапазон.Тази полимеризационна система, която се основава на акридиново багрило, стабилизатори и бораново съединение, беше първата, която преодоля „300-нанометровия таван“, ограничението на размера на полимеризацията, управлявана от UV и синя светлина, в дисперсна среда.В резултат на това за първи път екипът успя да използва светлина, за да произведе полистиролови латекси с размер на частиците над един микрометър и с много еднакви диаметри.
Екипът предлага приложения и отвъдполистирол.„Системата може потенциално да се използва във всички области, където се използват латекси, като филми, покрития, опори за диагностика и други“, казва Lacôte.В допълнение, полимерните частици могат да бъдат модифицирани сфлуоресцентни багрила, магнитни клъстери или други функции, полезни за приложения за диагностика и изображения.Екипът казва, че широк диапазон от размери на частиците, обхващащи нано и микро мащаби, ще бъде достъпен „просто чрез настройка на първоначалните условия.
Време на публикуване: 26 октомври 2023 г