โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

วัสดุพอลิเมอร์ที่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในน้ำเกลืออาจช่วยปกป้องเรือและโครงสร้างทางทะเล

Anonim

วัสดุที่ 'สมาร์ท' ที่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของพวกเขาในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าเฉพาะที่สามารถควบคุมได้มีการใช้งานในสาขาต่างๆจากวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ไปจนถึงอุตสาหกรรมน้ำมัน ขณะนี้นักวิจัยของ ASTAR ได้สร้างวัสดุโพลีเมอร์ที่ประกอบขึ้นด้วยตัวเองซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเมื่อย้ายจากน้ำไปสู่สารละลายอิเล็กโทรไลต์เช่นน้ำเกลือ วัสดุสามารถช่วยปรับปรุงการเคลือบที่ใช้เพื่อป้องกันพื้นผิวจากการสะสมของสิ่งปนเปื้อนทางชีวภาพโดยเฉพาะพื้นผิวใต้ทะเล

การโฆษณา


วัสดุประกอบด้วยกลุ่มของโมโนเมอร์ที่แตกต่างกันสองตัวซึ่งแต่ละอันมีลักษณะที่แตกต่างกันเรียกว่าโคพอลิเมอร์บล็อก Vivek Vasantha สถาบันวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมเคมีแห่ง A * STAR ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์จากทั่วประเทศสิงคโปร์ภายใต้โครงการ IMAS (Innovative Marine Antifouling Solutions) ได้พัฒนาชุดโคพอลิเมอร์ใหม่ที่สามารถประกอบตัวเองเป็นโครงสร้างแบบไมเซลล์แบบทรงกลมซึ่งมีโมโนเมอร์ตัวเดียว รูปแบบหลักและรูปแบบอื่น ๆ เปลือกนอก monomers เป็น hydrophilic poly (ethylene glycol) หรือ PEG ซึ่งผสมได้ดีกับน้ำและ polophosphat halophilic polysulfabetaine (PSB) ซึ่งมีความต้องการใช้สารละลายเกลือ

"เราได้สร้างพอลิเมอร์โคลาเมียร์บล็อกที่ตอบสนองต่อเกลือซึ่งสามารถรวบรวมน้ำได้เองเพื่อสร้าง micelles แบบ 'ธรรมดา' หรือ 'ผกผัน'" Vasantha กล่าว แบบฟอร์ม micelles ทั่วไปในน้ำ deionized และมีแกนของ halophilic PSB กับเปลือก PEG hydrophilic อย่างไรก็ตามทีมแสดงให้เห็นว่า micelles รวบรวมตัวเองเมื่อแช่ในสารละลายเกลือ; PEG สร้างแกนและ PSB สร้างเปลือกเพื่อสร้าง micelle 'ผกผัน'

"สารสามารถควบคุมได้ง่ายโดยใช้เกลือเพียงอย่างเดียวมากกว่าการผสมผสานของสิ่งเร้าต่างๆเช่น pH อุณหภูมิหรือแสงซึ่งจำเป็นต้องมีวัสดุสมาร์ทอื่น ๆ " Vasantha อธิบาย ดูเหมือนว่าจะทนต่อความผันผวนของค่า pH และอุณหภูมิได้มากซึ่งหมายความว่ามันอาจเป็นประโยชน์สำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเลแบบไดนามิก "

นักวิจัยได้ผสมโพลิเมอร์บล็อกกับไพรเมอร์เพื่อสร้างสารเคลือบผิวที่ปลอดสารพิษเพื่อทดแทนสีป้องกันสนิมแบบเดิม การเคลือบผิวปัจจุบันเพื่อป้องกันสิ่งสกปรกจากสิ่งมีชีวิตในทะเลรวมไปถึงสารเคมีที่เป็นพิษและไม่สามารถใช้งานได้หลังจากผ่านไปเป็นระยะเวลาสั้น ๆ เนื่องจากสารเติมแต่งในสารเคลือบจะทำลายลงอย่างรวดเร็วในน้ำทะเล

ทีมของ Vasantha นำมาเคลือบใหม่เพื่อสไลด์แก้วซึ่งพวกเขาก็แช่ตัวอยู่ในทะเลเป็นเวลาสองสัปดาห์

"พฤติกรรมการป้องกันการเคลือบสีของสารเคลือบจะได้รับการทดสอบตามปกติในห้องทดลอง" Vasantha กล่าว "ตลอดการทดสอบทางทะเลที่เป็นเอกลักษณ์ของเรา micelles การประกอบตัวเองยังคงรักษาพื้นผิวที่เคลือบไว้และพื้นผิวเคลือบจะแสดงพฤติกรรมการป้องกันที่เหมาะสมโดยป้องกันการตกตะกอนโดยสิ่งมีชีวิตเช่น barnacles"

นักวิจัยคาดหวังว่าวัสดุที่ฉลาดของพวกเขาจะมีการใช้งานที่เป็นไปได้อื่น ๆ ในการกู้คืนน้ำมันและวิทยาศาสตร์ด้านชีวการแพทย์

นักวิจัยจาก A * STAR ที่ร่วมวิจัยครั้งนี้มาจากสถาบันเคมีและวิศวกรรมศาสตร์

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่จัดเตรียมโดย สำนักวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและการวิจัย (A * STAR) หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว


Journal Reference :

  1. Vivek Arjunan Vasantha, Satyasankar Jana, Serina Siew - Chen Lee, ชิน - สิงห์ Lim, Serena Lay - หมิง Teo, Anbanandam Parthiban, Julius G. Vancso ตัวทำละลายคีโมโคลิมีนแบบ Dual Hydrophilic และ Salt ตอบสนองต่อคีโม - สังเคราะห์และศึกษาพฤติกรรมการประกอบตัวเอง Polym Chem, 2015; 6 (4): 599 DOI: 10.1039 / C4PY01113A