שיטה חדשה מייצרת חלקיקי פוליסטירן הומוגניים בפיזור יציב

לפיזור של חלקיקי פולימר בשלב נוזלי (לטקסים) יש יישומים חשובים רבים בטכנולוגיית ציפויים, הדמיה רפואית וביולוגיה של התא.צוות חוקרים צרפתי פיתח כעת שיטה, שדווחה בכתב העתמהדורה בינלאומית של Angewandte Chemie, לייצור פיזור פוליסטירן יציבים עם גדלי חלקיקים גדולים ואחידים חסרי תקדים.התפלגויות גודל צרות הן חיוניות בטכנולוגיות מתקדמות רבות, אך בעבר היה קשה לייצר אותן מבחינה פוטוכימית.

פוליסטירן, המשמש לעתים קרובות ליצירת קצף מורחב, מתאים גם לייצור לטקסים, שבהם חלקיקי פוליסטירן זעירים מיקרוסקופיים תלויים.הם משמשים לייצור ציפויים וצבעים וגם למטרות כיול במיקרוסקופיה וכן בהדמיה רפואיתומחקר ביולוגיה של התא.הם מיוצרים בדרך כלל על ידי תרמית או חיזורפילמורבתוך הפתרון.

כדי להשיג שליטה חיצונית על התהליך, הצוותים מוריאל לנסלוט, עמנואל לאקוט ואלודי בורז'אט-לאמי באוניברסיטת ליון 1, צרפת, ועמיתיו, פנו לתהליכים מונעי אור."פילמור מונע מאור מבטיח שליטה זמנית, מכיוון שהפילמור ממשיך רק בנוכחות אור, בעוד שניתן להתחיל שיטות תרמיות אך לא להפסיק אותן ברגע שהן בעיצומן", אומר לאקוט.

למרות שהוקמו מערכות פוטופולימריזציה מבוססות UV או אור כחול, יש להן מגבלות.קרינה באורך גל קצר מפוזרת כאשר הגודל חלקיקהופך קרוב לאורך הגל של הקרינה, מה שהופך לטקסים עם גדלי חלקיקים גדולים יותר מאורכי הגל הנכנסים לקשים לייצור.בנוסף, אור UV הוא עתיר אנרגיה, שלא לומר מסוכן לבני האדם העובדים איתו.

לכן החוקרים פיתחו מערכת ייזום כימית מכווננת עדינה המגיבה לאור LED סטנדרטי בטווח הנראה.מערכת פילמור זו, המבוססת על צבע אקרידין, מייצבים ותרכובת בוראן, הייתה הראשונה שהתגברה על "תקרה של 300 ננומטר", מגבלת הגודל של פילמור מונע UV ואור כחול בתווך מפוזר.כתוצאה מכך, בפעם הראשונה, הצוות הצליח להשתמש באור כדי לייצר לטקסים מפוליסטירן עם גודל חלקיקים הגדול ממיקרומטר אחד ועם קטרים ​​אחידים ביותר.

הצוות מציע יישומים הרבה מעברפוליסטירן."המערכת עשויה לשמש בכל התחומים שבהם נעשה שימוש בלטקס, כגון סרטים, ציפויים, תומכים לאבחון ועוד", אומר לאקוט.בנוסף, ניתן היה לשנות את חלקיקי הפולימרצבעים ניאון, אשכולות מגנטיים או פונקציות אחרות שימושיות ליישומי אבחון והדמיה.הצוות אומר שמגוון רחב של גדלי חלקיקים המשתרעים על סולמות הננו והמיקרו יהיה נגיש "פשוט על ידי כוונון התנאים ההתחלתיים.