Дисперсии полимерных частиц в жидкой фазе (латексы) имеют множество важных применений в технологии покрытий, медицинской визуализации и клеточной биологии.Французская группа исследователей разработала метод, сообщается в журнале.Angewandte Chemie, международное издание, для производства стабильных дисперсий полистирола с беспрецедентно крупными и однородными размерами частиц.Узкое распределение по размерам имеет важное значение во многих передовых технологиях, но раньше его было трудно получить фотохимическим путем.
Полистирол, часто используемый для создания пенопласта, также хорошо подходит для производства латексов, в которых суспендированы микроскопические частицы полистирола.Они используются при производстве покрытий и красок, а также для целей калибровки в микроскопии, а также вмедицинская визуализацияи исследования клеточной биологии.Они обычно производятся термическим или окислительно-восстановительным путем.полимеризациявнутри решения.
Чтобы получить внешний контроль над процессом, команды Мюриэль Лансалот, Эммануэль Лакот и Элоди Бурже-Лами из Университета Лиона 1, Франция, и их коллеги обратились к процессам, управляемым светом.«Полимеризация под действием света обеспечивает временной контроль, поскольку полимеризация протекает только в присутствии света, тогда как термические методы можно запустить, но не остановить, когда они уже начались», — говорит Лакот.
Хотя системы фотополимеризации на основе УФ- или синего света уже созданы, они имеют ограничения.Коротковолновое излучение рассеивается, когдаразмер частицыстановится близким к длине волны излучения, что затрудняет производство латексов с размерами частиц, превышающими размеры входящих длин волн.Кроме того, УФ-излучение очень энергозатратно, не говоря уже о том, что оно опасно для людей, работающих с ним.
Поэтому исследователи разработали тонко настроенную систему химического инициирования, которая реагирует на стандартный светодиодный свет видимого диапазона.Эта система полимеризации, основанная на акридиновом красителе, стабилизаторах и борановом соединении, первой преодолела «300-нанометровый потолок», ограничение размера полимеризации, управляемой ультрафиолетом и синим светом в дисперсной среде.В результате впервые команда смогла использовать свет для производства полистирольных латексов с размером частиц более одного микрометра и очень однородным диаметром.
Команда предлагает приложения, выходящие далеко за рамкиполистирол.«Систему потенциально можно использовать во всех областях, где используются латексы, например, в производстве пленок, покрытий, подставок для диагностики и т. д.», — говорит Лакот.Кроме того, полимерные частицы можно модифицировать с помощьюфлуоресцентные красители, магнитные кластеры или другие функции, полезные для диагностики и визуализации.Команда говорит, что широкий диапазон размеров частиц, охватывающий нано- и микромасштабы, будет доступен «просто путем настройки начальных условий».
Время публикации: 26 октября 2023 г.