Новости химической науки > 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.

Рисунок из Mater. Horiz., 2014, DOI: 10.1039/c3mh00040k

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

метки статьи: #нанотехнологии, #химическая технология, #химия полимеров