סימום המברשת הפולימר עם חלקיקים זהב התוצאות ב compable switchable שמשנה את עובי שלה בהתאם pH. מחקר על ידי פיזיקאים באוניברסיטת דרמשטדט טכנולוגיה של כתב העת Soft Matter ניתן להשתמש כדי לעצב nanosensors כימיים לניתוח אבחון או סביבתי.
מברשות פולימר הם שרשראות macromolecular כי הם מורכבים בצפיפות על פני השטח. בשל הכוח האלקטרוסטטי, השרשרת משתרעת על פני השטח ויוצרת שכבת פרווה בעלת עובי של כמה מאות ננומטרים. נכון לעכשיו, המחקר התמקד בעיצוב של מערכות פולימר להגיב לגירויים סביבתיים שונים כגון pH, טמפרטורה או ביומרקרים ספציפיים. פיזיקאים ב TU Darmstadt ו TU ברלין הפגינו בפעם הראשונה איך עובי של מכחולים פולימריים ניתן להחליף על ידי שילוב של חלקיקי זהב רגישים pH.
"השילוב של שרשראות פולימריות וחלקיקי זהב הוא מבטיח, במיוחד באבחון רפואי או ניתוח סביבתי", אמר דיקראן בויאסיאן. דוקטורנטית בת 30 עובדת בקבוצת "אינטרפסיאל רך מאטר" בראשות פרופ 'רג'ין פון קלייזין.
"טכנולוגיה זו עדיין בשלבים המוקדמים של הפיתוח, והמטרה העיקרית היא כיצד אינטראקציה בין מערכת הפולימרים לבין חלקיקים יכול להיות מכוונן מכויל בסביבה מבוקרת", הסביר Boyaciyan. חומרים פולימריים חכמים ניתן להשתמש כדי לדווח nanosensors כימיים עבור רעלים או תאים סרטניים, לעקוב אחר פרמטרים איבר או היעד לשחרר סמים לתוך גוף האדם.
Boyaciyan נבדק שני סוגים של פולימרים pH- רגישות לשימוש לטווח ארוך שלה כחיישן: PNIPAM שאינם יוניים ו- PMETAC קטיוני. הראשון נחשב לא מתאים כי חלקיקי זהב נשטפים מן המברשת ב pH גבוה. עם זאת, במברשות PMETAC קטיוני, חלקיקי זהב אינם מושפעים משינויים ב- pH.
בנוסף, Boyaciyan היה מסוגל להדגים כיצד להכין מתח הפיך הפיך הפיך מ PMETAC ידי שילוב חלקיקי זהב וכיצד היווצרות מורכבת שלהם עובד. בסביבה חומצית, חלקיקים לאבד תשלום חלקיקים חלקיקים אינטראקציות אינטראקציות מברשת החלקיקים להתרחש. זה גורם למברשת להתנפח כי הרשת שלה היא פחות מוגבלת.
לעומת זאת, סביבה אלקליין יוצרת מטען שלילי על חלקיקים אינטראקציה עם מברשת טעונה חיובי הוא העדיף. קריסת השרשרת גורמת לשכבת המברשת להיות רזה יותר.
מאז וריאציה עובי משפיע גם על הרכב ספקטרלי של האור המוחזר, החומר יכול לשמש nanosensor colorimetric. בשל גודל קטן מאוד שלה, זה עשוי להיות מצמידים microlasers וספקטרומטרים, אשר בעתיד ניתן להשתמש במערכות שבב מעבדה ואפילו בתאים אנושיים.
