Новости химической науки > Желчная самоорганизация нанотрубок

Одна из проблем, ограничивающих широкое применение нанотрубок, заключается в том, что распутать клубки УНТ иной раз сложнее, чем причесать сопротивляющуюся дикую кошку.

Одностенные углеродные нанотрубки, инкапсулированные в оболочки из желчной кислоты, самоорганизуются в «вязанки» из длинных ориентированных фибрилл, каждая из которых состоит из нескольких нанотрубок. (Рисунок ©: NIST)

Результаты нового исследования, проведенного в Национальном Институте Стандартов и Технологий США (NIST) могут предложить новый недорогой процесс, позволяющий осуществить организацию нанотрубок.

Исследователи из NIST решили предотвратить сплетение нанотрубок в растворе, покрыв нанотрубки натриевой солью желчной кислоты. По словам исследователей, желчная кислота представляет собой природное поверхностно-активное вещество.

Производные желчной кислоты представляют собой достаточно сложные поверхностно-активные вещества – они содержат два полярных фрагмента и один липофильный «хвост». При растворении в воде такие бифильные молекулы обычно самоорганизуются в полые сферы, внутрь которых обращены полые хвосты. В отличие от обычных ПАВ, соли желчной кислоты образуют везикулы, внутренняя форма которых представляет не сферу, а стержень. Соответственно в полость со стержнеобразными очертаниями могут быть инкапсулированы стержнеобразные нанотрубки.

Благодаря такой особенной форме везикул, желчная кислота может способствовать выравниванию нанотрубок в длинные жгуты и, даже, организации отдельных жгутов в переплетенные нити, образуя некое подобие провода, сплетенного из углеродных нанотрубок.

Новый метод, предлагаемый исследователями из NIST, однако еще требует дальнейшей доработки. Например, идеальным решением было бы удалить желчнокислотную оболочку после того, как в системе нантрубки-ПАВ на основе желчной кислоты произошла самоорганизация, получив при этом набор правильно ориентированных «голых» УНТ, однако это – не так просто. Помимо этого, токсичность производных желчной кислоты не позволяет использовать системы ПАВ-УНТ в биомедицинских приложениях.

Источник: ACS Nano, 2009, DOI: 10.1021/nn800609y

метки статьи: #нанотехнологии, #физическая химия, #химическая технология, #химия поверхности