Tüylü, Genişleyen Nanopartiküller İle Çok Yönlü Kaplamalar Üretilebilir

Tüylü, Genişleyen Nanopartiküller İle Çok Yönlü Kaplamalar Üretilebilir. PH ile boyut değiştiren parçacıklar, bilim adamlarına yüzey kaplamalarında ince ayarlar yapmaya yardımcı olabilir.

Nanopartikül bazlı kaplamalar araştırmacıların kapsam alanlarındaki nesnelerin optik ve mekanik yüzey özelliklerini ayarlamalarına yardımcı olur. Örneğin, Toyota Merkez Araştırma ve Geliştirme Laboratuarlarındaki araştırmacılar kısa süre önce silika parçacıklarının esnek, parlama önleyici kaplamalar yapmasına yardımcı olabileceğini gösterdi. Bununla birlikte genellikle araştırmacılar, farklı yüzey özelliklerine sahip kaplamalar oluşturmak,  her yeni uygulamaya özel farklı nanopartiküller ile doldurulmuş farklı süspansiyonlar üretmek isterler.

Surrey Üniversitesi’nden Joseph L. Keddie ve meslektaşları şimdi bu işlemi basitleştirebilecek “tüylü” büyüyen parçacıklar geliştirdi. Fransa’daki Ulusal Bilimsel Araştırmalar Ulusal Merkezi’ndeki (CNRS) kimyagerlerle birlikte çalışarak Keddie ve ekibi, artan pH ile uzayan poli (metakrilik asit) zincirleri bezleriyle süslenmiş küresel kopolimer parçacıkları oluşturdu (ACS Appl. Mater. Interface 2016, DOI: 10.1021 / acsami.6b12015).

Düşük pH’da zincirler bir parçacık çekirdeğine yapışır ve kabaca 50 nm çapında kürelere ulaşır. Fakat pH bazik hale gelir ve zincirler uzarsa nanoparçacık çapı büyür ve pH 7 nin 90 nm üzerinde olur. Çalışma ekibi bu boyut değiştiren parçacıkları daha büyük, sabit boyutlu akrilat partikülleri ile karıştırarak  çeşitli kaplama motifleri oluşturmuştur.

Örneğin düşük pH’da bu iki parçalı süspansiyon kuruduktan sonra daha büyük parçaların üzerine oturan daha küçük parçacıklarla katmanlı kaplamalar oluştururlar. Keddie, temel pH değerlerinde kuru olduklarında parçacıkların yerine “sıkıştığını” ve homojen bir kaplamayla sonuçlandığını belirtiyor. Surrey ekibi, bu çeşit kaplama stillerinin araştırmacıların sertlik, yansıtma ve potansiyel olarak yapışkanlık gibi çeşitli yüzey özelliklerini ayarlamak için tek bir koloidal süspansiyon kullanmalarına izin vermesi gerektiğini belirtiyor.

Kaynak : ACS