Dispersioner af polymerpartikler i en flydende fase (latexer) har mange vigtige anvendelser inden for belægningsteknologi, medicinsk billeddannelse og cellebiologi.Et fransk team af forskere har nu udviklet en metode, rapporteret i tidsskriftetAngewandte Chemie International Edition, for at fremstille stabile polystyrendispersioner med hidtil uset store og ensartede partikelstørrelser.Smalle størrelsesfordelinger er afgørende i mange avancerede teknologier, men var tidligere vanskelige at fremstille fotokemisk.
Polystyren, der ofte bruges til at skabe ekspanderet skum, er også velegnet til fremstilling af latexer, hvori de mikroskopisk små polystyrenpartikler er suspenderet.De bruges til fremstilling af belægninger og maling og også til kalibreringsformål i mikroskopi samt imedicinsk billeddannelseog cellebiologisk forskning.De er normalt fremstillet ved termisk eller redox-induceretpolymerisationinden for løsningen.
For at opnå ekstern kontrol over processen har teamene Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte og Elodie Bourgeat-Lami ved Université Lyon 1, Frankrig, og kolleger vendt sig til lysdrevne processer."Lysdrevet polymerisering sikrer tidsmæssig kontrol, fordi polymerisering kun forløber i nærvær af lys, hvorimod termiske metoder kan startes, men ikke stoppes, når de først er i gang," siger Lacôte.
Selvom UV- eller blåt-lys-baserede fotopolymerisationssystemer er blevet etableret, har de begrænsninger.Kortbølget stråling spredes, nårpartikelstørrelsebliver tæt på strålingsbølgelængden, hvilket gør latexer med partikelstørrelser større end de indkommende bølgelængder svære at producere.Derudover er UV-lys meget energikrævende, for ikke at nævne farligt for de mennesker, der arbejder med det.
Forskerne udviklede derfor et finjusteret kemisk initieringssystem, der reagerer på standard LED-lys i det synlige område.Dette polymerisationssystem, som er baseret på et acridinfarvestof, stabilisatorer og en boranforbindelse, var det første til at overvinde "300 nanometer loftet", størrelsesgrænsen for UV- og blåtlys-drevet polymerisering i et dispergeret medium.Som et resultat var holdet for første gang i stand til at bruge lys til at producere polystyrenlatex med partikelstørrelser større end en mikrometer og med meget ensartede diametre.
Holdet foreslår ansøgninger langt ud overpolystyren."Systemet kan potentielt bruges i alle områder, hvor der bruges latex, såsom film, belægninger, understøtninger til diagnostik og mere," siger Lacôte.Derudover kunne polymerpartiklerne modificeres medfluorescerende farvestoffer, magnetiske klynger eller andre funktioner, der er nyttige til diagnostiske og billeddannelsesapplikationer.Holdet siger, at en bred vifte af partikelstørrelser, der spænder over nano- og mikroskalaen, ville være tilgængelige "simpelthen ved at justere de oprindelige betingelser.
Indlægstid: 26. oktober 2023