Самопроизвольное создание узоров в синтетических материалах

производит поразительное множество узорчатых материалов, от чувствительных выступов на кончике пальца человека до маскирующих пятен гепарда. Хотя природные узоры возникают спонтанно в процессе развития, создание узоров на синтетических материалах более трудоемко. Теперь исследователи, сообщающие в ACS Central Science нашли простой способ изготавливать узорчатые материалы со сложной микроструктурой с различными механическими, термическими и оптическими свойствами – без использования масок, форм или принтеров.


У животных паттерны формируются еще до рождения в ответ на генетически контролируемые сигналы, концентрация которых часто меняется по градиенту. Напротив, традиционные производственные подходы к созданию узоров и структур включают несколько этапов, таких как послойная сборка, литография, формование или литье. Джеффри Мур, Нэнси Соттос, Филипп Геубелле и его коллеги хотели разработать метод спонтанного формирования паттернов, более близкий к биологическому процессу.

Команда поместила раствор мономера дициклопентадиена в канал, а затем нагрел один конец канала. Тепло активировало рутениевый катализатор, который заставлял мономер полимеризоваться, выделяя больше тепла, которое перемещалось по каналу. Это продолжалось до тех пор, пока не был израсходован весь доступный мономер в регионе. В конце концов, тепло распространилось дальше по каналу к месту, где присутствовал свежий мономер, и процесс начался снова. С помощью этой техники команда произвела смолы с регулярными гребнями, и они контролировали высоту и расстояние между гребнями, регулируя начальную температуру раствора. Используя другой мономер или добавляя к раствору другие соединения, исследователи создали материалы с узором цвета и жесткости. Исследователи говорят, что когда-нибудь новый метод можно будет использовать для создания множества новых «умных» материалов, от протекторов шин или обуви до электроники и биоматериалов.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments