Disperzie polymérnych častíc v kvapalnej fáze (latexy) majú mnoho dôležitých aplikácií v technológii povlakov, medicínskom zobrazovaní a bunkovej biológii.Francúzsky tím výskumníkov teraz vyvinul metódu, o ktorej informoval časopisMedzinárodné vydanie Angewandte Chemiena výrobu stabilných polystyrénových disperzií s bezprecedentne veľkými a jednotnými veľkosťami častíc.Úzke distribúcie veľkosti sú nevyhnutné v mnohých pokročilých technológiách, ale predtým sa ťažko vyrábali fotochemicky.
Polystyrén, ktorý sa často používa na výrobu expandovanej peny, je tiež vhodný na výrobu latexov, v ktorých sú suspendované mikroskopicky malé častice polystyrénu.Používajú sa pri výrobe náterov a farieb a tiež na kalibračné účely v mikroskopii ako aj vlekárske zobrazovaniea výskum bunkovej biológie.Zvyčajne sa vyrábajú tepelne alebo redoxne indukovanépolymerizáciav rámci riešenia.
Na získanie externej kontroly nad procesom sa tímy Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte a Elodie Bourgeat-Lami na Université Lyon 1 vo Francúzsku a kolegovia obrátili na procesy poháňané svetlom."Svetlom poháňaná polymerizácia zaisťuje dočasnú kontrolu, pretože polymerizácia prebieha iba v prítomnosti svetla, zatiaľ čo tepelné metódy možno spustiť, ale nie zastaviť, keď už prebehnú," hovorí Lacôte.
Hoci boli zavedené fotopolymerizačné systémy na báze UV alebo modrého svetla, majú svoje obmedzenia.Krátkovlnné žiarenie je rozptýlené, keď saveľkosť časticesa približuje k vlnovej dĺžke žiarenia, čo sťažuje výrobu latexov s veľkosťou častíc väčšou ako prichádzajúce vlnové dĺžky.Okrem toho je UV svetlo vysoko energeticky náročné, nehovoriac o nebezpečenstve pre ľudí, ktorí s ním pracujú.
Vedci preto vyvinuli vyladený systém chemickej iniciácie, ktorý reaguje na štandardné LED svetlo vo viditeľnom rozsahu.Tento polymerizačný systém, ktorý je založený na akridínovom farbive, stabilizátoroch a boránovej zlúčenine, ako prvý prekonal „300-nanometrový strop“, čo je limit veľkosti UV a modrým svetlom poháňanej polymerizácie v dispergovanom médiu.Výsledkom bolo, že tím bol prvýkrát schopný použiť svetlo na výrobu polystyrénových latexov s veľkosťou častíc väčšou ako jeden mikrometer a s vysoko jednotnými priemermi.
Tím navrhuje aplikácie oveľa ďalejpolystyrén.„Systém by mohol byť potenciálne použitý vo všetkých oblastiach, kde sa používajú latexy, ako sú filmy, nátery, diagnostické podpery a ďalšie,“ hovorí Lacôte.Okrem toho môžu byť polymérne častice modifikovanéfluorescenčné farbivá, magnetické klastre alebo iné funkcie užitočné pre diagnostické a zobrazovacie aplikácie.Tím hovorí, že široká škála veľkostí častíc v rozsahu nano a mikroúrovní bude dostupná „jednoduchým vyladením počiatočných podmienok.
Čas odoslania: 26. októbra 2023