Дисперсії полімерних частинок у рідкій фазі (латекси) мають багато важливих застосувань у технології покриттів, медичній візуалізації та клітинній біології.Французька група дослідників розробила метод, про який повідомляється в журналіМіжнародне видання Angewandte Chemie, для отримання стабільних дисперсій полістиролу з безпрецедентно великими та однорідними розмірами частинок.Вузький розподіл розмірів є важливим у багатьох передових технологіях, але раніше їх було важко отримати фотохімічним шляхом.
Полістирол, який часто використовують для створення пінополістиролу, також добре підходить для виробництва латексів, у яких суспендовані мікроскопічні дрібні частинки полістиролу.Вони використовуються у виробництві покриттів і фарб, а також для цілей калібрування в мікроскопії, а також умедична візуалізаціята дослідження клітинної біології.Зазвичай вони виробляються термічно або окислювально-відновнимиполімеризаціяв межах розчину.
Щоб отримати зовнішній контроль над процесом, команди Мюріель Лансало, Еммануель Лакот і Елоді Бурже-Ламі з Університету Ліон 1, Франція, і їх колеги звернулися до процесів, керованих світлом.«Полімеризація, керована світлом, забезпечує тимчасовий контроль, оскільки полімеризація відбувається лише за наявності світла, тоді як термічні методи можна розпочати, але не зупинити, коли вони починаються», — говорить Лакот.
Хоча системи фотополімеризації на основі ультрафіолетового або синього світла були створені, вони мають обмеження.Короткохвильове випромінювання розсіюється прирозмір часткистає близькою до довжини хвилі випромінювання, що ускладнює виробництво латексу з розміром частинок, більшим за довжину хвилі вхідного випромінювання.Крім того, ультрафіолетове світло дуже енергоємне, не кажучи вже про небезпеку для людей, які з ним працюють.
Тому дослідники розробили тонко налаштовану систему хімічної ініціації, яка реагує на стандартне світлодіодне світло у видимому діапазоні.Ця система полімеризації, яка базується на акридиновому барвнику, стабілізаторах і борановій сполукі, першою подолала «300-нанометрову стелю», ліміт розміру полімеризації в дисперсному середовищі, керованої УФ-променями та синім світлом.У результаті команда вперше змогла використати світло для виробництва полістирольних латексів із розміром частинок більше одного мікрометра та дуже рівномірним діаметром.
Команда пропонує програми далеко за межіполістирол.«Система потенційно може бути використана в усіх областях, де використовуються латекси, наприклад плівки, покриття, опори для діагностики тощо», — каже Лакот.Крім того, полімерні частинки можуть бути модифікованіфлуоресцентні барвники, магнітні кластери або інші функції, корисні для діагностики та візуалізації.Команда каже, що широкий діапазон розмірів частинок, що охоплює нано- та мікромасштаби, буде доступним «просто шляхом налаштування початкових умов.
Час публікації: 26 жовтня 2023 р