Инженеры Калифорнийского университета в Санта-Барбаре описали новый метод создания искусственных поверхностей - полимерных щеток, которые наделяют поверхность различными свойствами и функциями. Новая технология не только экономит время и деньги при производстве, но и увеличивает гибкость процесса. Работа опубликована в журнале Advanced Materials.
Многие модифицированные поверхности в микро- и наномасштабе состоят из бесконечно малых удлиненных полимерных молекул, одним концом прикрепленных к поверхности. Эти полимерные щетки наделяют поверхность различными свойствами и функциями. Они могут, например, отталкивать воду и бактерии, увеличивать эффективность доставки лекарств или привлекать другие молекулы. А компоновка разных щеток позволяет создавать сочетания свойств.
«Традиционные методы компоновки полимерных щеток на поверхности обычно выполняются в несколько этапов, которые занимают много времени», — говорит Кристиан Пестер, главный автор статьи. Изобретенный учеными Санта-Барбары способ фотоориентации отсекает лишние этапы. Кроме того, эта технология оказалась химически более чистой.
Для этого клетку с питательной средой заливают специальным раствором и закрепляют над ней фотомаску. Это позволяет расти только тем молекулам, на которые попадает свет и которые получают нужный питательный раствор. Этот шаг можно повторять, варьируя реактивы или фотомаску, и получать комбинации полимерных щеток за один непрерывный процесс.
Эта технология открывает возможности более многофункционального применения полимерных щеток в промышленности: создании антибактериальных покрытий, огнеупорных ковров, устойчивых к трению опор и других искусственных материалов, увеличивающих безопасность, качество или срок службы предметов, пишет Phys.org.
Стив Возняк не доволен качеством Tesla Model S
Мнения
Еще одна перспективная сфера применения полимеров — робототехника. Точнее — создание мускулов для мягких роботов. Ученые из института A*STAR разработали так называемые диэлектрические эластомеры, которые, будучи зажатыми между двумя электродами, увеличиваются в размерах на несколько сотен процентов в двухмерном пространстве.