Sự phân tán của các hạt polymer trong pha lỏng (latex) có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghệ phủ, hình ảnh y tế và sinh học tế bào.Một nhóm các nhà nghiên cứu người Pháp hiện đã phát triển một phương pháp, được báo cáo trên tạp chíPhiên bản quốc tế Angewandte Chemie, để tạo ra sự phân tán polystyrene ổn định với kích thước hạt lớn và đồng đều chưa từng có.Sự phân bố kích thước hẹp là điều cần thiết trong nhiều công nghệ tiên tiến, nhưng trước đây rất khó sản xuất bằng phương pháp quang hóa.
Polystyrene, thường được sử dụng để tạo bọt giãn nở, cũng rất phù hợp để sản xuất mủ cao su, trong đó các hạt polystyrene cực nhỏ được lơ lửng.Chúng được sử dụng trong sản xuất chất phủ và sơn cũng như dùng cho mục đích hiệu chuẩn trong kính hiển vi cũng như tronghình ảnh y tếvà nghiên cứu sinh học tế bào.Chúng thường được tạo ra bởi nhiệt hoặc oxi hóa khửsự trùng hợptrong dung dịch.
Để có được sự kiểm soát từ bên ngoài đối với quá trình này, các nhóm Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte và Elodie Bourgeat-Lami tại Đại học Lyon 1, Pháp và các đồng nghiệp đã chuyển sang sử dụng các quy trình điều khiển bằng ánh sáng.Lacôte cho biết: “Quá trình trùng hợp điều khiển bằng ánh sáng đảm bảo kiểm soát thời gian, vì quá trình trùng hợp chỉ diễn ra khi có ánh sáng, trong khi các phương pháp nhiệt có thể được bắt đầu nhưng không thể dừng lại khi chúng đang được tiến hành”.
Mặc dù các hệ thống quang trùng hợp dựa trên tia cực tím hoặc ánh sáng xanh đã được thiết lập nhưng chúng vẫn có những hạn chế.Bức xạ có bước sóng ngắn bị tán xạ khikích thước hạttrở nên gần với bước sóng bức xạ, khiến cho latex có kích thước hạt lớn hơn bước sóng tới khó sản xuất.Ngoài ra, tia UV tiêu tốn nhiều năng lượng, chưa kể còn gây nguy hiểm cho con người khi làm việc với nó.
Do đó, các nhà nghiên cứu đã phát triển một hệ thống khởi động hóa học được tinh chỉnh để phản ứng với ánh sáng LED tiêu chuẩn trong phạm vi nhìn thấy được.Hệ thống trùng hợp này dựa trên thuốc nhuộm acridine, chất ổn định và hợp chất borane, là hệ thống đầu tiên vượt qua “mức trần 300 nanomet”, giới hạn kích thước của quá trình trùng hợp do tia cực tím và ánh sáng xanh điều khiển trong môi trường phân tán.Kết quả là, lần đầu tiên, nhóm nghiên cứu có thể sử dụng ánh sáng để sản xuất mủ polystyrene có kích thước hạt lớn hơn 1 micromet và có đường kính đồng đều cao.
Nhóm đề xuất các ứng dụng vượt xapolystyren.Lacôte cho biết: “Hệ thống này có khả năng có thể được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực sử dụng mủ cao su, chẳng hạn như màng, lớp phủ, hỗ trợ chẩn đoán, v.v.Ngoài ra, các hạt polyme có thể được biến tính bằngthuốc nhuộm huỳnh quang, cụm từ tính hoặc các chức năng khác hữu ích cho các ứng dụng chẩn đoán và hình ảnh.Nhóm nghiên cứu cho biết có thể tiếp cận được nhiều loại kích thước hạt trải rộng ở cấp độ nano và vi mô “chỉ bằng cách điều chỉnh các điều kiện ban đầu.
Thời gian đăng: Oct-26-2023