Разработана новая технология производства геля с наночастицами

Разработана новая технология производства геля с наночастицами Новости

Группа ученых из Университета Делавэра и Национального института стандартов и технологий разработала новый способ изготовления геля с широкими сферами применения. Метод позволяет объединять воду и масло, тем самым получая вещество с уникальными свойствами.

Исследователи назвали свое изобретение «SeedGel» и описали его свойства в научном журнале Nature Communications. Главная особенность данного материала состоит в объединении веществ, которые, как правило, не смешиваются друг с другом – это масло и вода.

Смесь масла и воды
Смесь масла и воды

Во-первых, жидкости имеют разную плотность, поэтому масло всегда поднимается на поверхность. Во-вторых, их молекулам свойственна разная полярность. Вода имеет полярные молекулы (с противоположными зарядами), масло – неполярные (отрицательные заряды). Именно поэтому молекулы веществ не притягиваются друг к другу.

Обыкновенный гель представляет систему, которая состоит как минимум из двух компонентов: низкомолекулярного и высокомолекулярного вещества. Он имеет четкую структуру. Высокомолекулярный компонент образует специальный каркас, за счет которого гель в итоге получается довольно прочным, пластичным, держит форму. Все пустоты каркаса заполняются низкомолекулярным веществом – растворителем, например, водой.

В составе геля может быть несколько растворителей, которые плохо смешиваются друг с другом. В случае с «SeedGel» это масло и вода. Однако ученые отказались от обычной технологии, при которой во избежание полного разделения веществ используются наночастицы. Они располагаются на границе между растворителями.

Такая технология производства гелей сопровождается множественными трудностями, поскольку сложно подобрать формат наночастиц. Также нужно тщательно контролировать температурный режим. Команда Delaware / NILT решила пойти другим путем. В структуре их геля наночастицы в виде диоксида кремния не остаются на границе между растворителями, а помещаются в среду одного из них.

Интересно:  Ледяные облака в прошлом согревали Марс – исследование
Сферы применения "SeedGel"
Сферы применения “SeedGel”

Методика изготовления материала оказалась более простой по сравнению с классической. Улучшились свойства геля и, соответственно, расширись сферы его применения. Вещество обрело губчатую структуру за счет образования большого количества микроскопических каналов. Это свойство полезно в области производства различных фильтров.

Гель также может меняться под воздействием температуры, а именно – становиться прозрачным или матовым, и этот параметр полностью обратимый. Ученые предлагают задействовать его в системе «умных» окон, поместив тонкий слой геля между стеклянными панелями.

Возможны и другие варианты применения, связанные со светочувствительностью, например, в производстве датчиков. Создатели технологии напоминают, что она подходит не только для воды и масла в роли растворителей, а и для множества других компонентов, что лишь увеличивает область применения.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться с друзьями
Вадим Хромов

Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 76533. Издание «Как и Почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ.

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Научно-популярный журнал «Как и Почему»
guest
0 Комментарии
Встроенная обратна связь
Просмотр всех комментариев

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: