УМНЫЙ ПОЛИМЕР ОТКРЫТ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАНОЧАСТИЦ

УМНЫЙ ПОЛИМЕР ОТКРЫТ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАНОЧАСТИЦ

Китайские исследователи разработали полимер, который может стать основой для функциональных наночастиц, такой полимер можно сильно деформировать, но восстанавливает исходную форму при помещении в воду.

Материалы часто могут проявлять необычные свойства при переходе к наноразмерам. когда Если свойства наноматериала объединить со свойствами с крупномасштабного материала, можно разработать интересные в практическом отношении системы. Тем не менее для каждого нового нанокомпозитного материала приходится разрабатывать индивидуальный процесс получения.

Шу-Хун Юй (Shu-Hong Yu) с коллегами из Научно-технического университета Китая разработали простой полимерный каркас из хитозана, способный запоминать форму, который может использоваться в качестве хозяина для широкого набора различных функциональных наночастиц, получаемый при этом композит сочетает при этом преимущества макро- и наночастиц.

Раствор хитозана помещали формовали с помощью кристаллов льда, которые в процессе роста выталкивают полимерные цепи хитозана в пустоты, формируя нерастворимый прочный каркас, похожий на губку. Если такой каркас поместить в раствор, содержащий наночастицы, полимер набухает, и наночастицы связываются с хитозановым шаблоном за счет электростатического взаимодействия.

Разнообразные наночастицы могут прикрепиться к каркасу для создания материалов с трехмерной памятью и свойствами, варьирующимися от магнетизма до антибактериальной активности. Полифункциональные материалы можно получить путем одновременного добавления двух типов наночастиц. И не важно какое количество раз хитозановый шаблон сжимают и сворачивают – при помещении в воду он будет возвращать себе изначальную форму, полученную после формования.

Юй говорит, что универсальная, простота, дешевизна и масштабируемость нового подхода демонстрирует его возможность сохранить функциональные свойства разнообразного ряда наноцастиц в трехмерном материале, который может найти применение в широком наборе устройств.

Ашутош Тивари (Ashutosh Tiwari), эксперт по биомедицинским устройствам и каркасам, комментирует, что проделанная исследователями работа может считаться одной из первых в области, находящейся на стадии становления – дизайн и синтез содержащих наночатсицы композитных материалов, способных запоминать свою форму. Цзиньсун Лэн (Jinsong Leng), эксперт по умным материалам из Харбинского политехнического института в Китае, соглашается с мнением Тивари и говорит, что материалы с памятью формы, которые делают технологию сборки универсальной и умной, будут играть важную роль, как в умных материалах, так и в самооганизующихся структурах.

В настоящее время группа исследователей под руководством Юй работает над введением таких наноматериалов, таких как графен и различные нанопровода, в хитозановые шаблоны для изготовления болеет сложных нанокомпозитов.

Источник: Mater. Horiz., 2014, DOI: 10.1039/c3mh00040k