Id-doping tax-xkupilja tal-polimeru man-nanopartiċelli tad-deheb jirriżulta f'kompost kompost li jibdel il-ħxuna tiegħu skont il-pH. Ir-riċerka mill-fiżiċi fl-Università tat-Teknoloġija ta 'Darmstadt fil-Ġurnal Soft Matter tista' tintuża biex tiddisinja nanosensors kimiċi għal analiżi dijanjostika jew ambjentali.
Ix-xkupilji tal-polimeru huma ktajjen makromolekulari li huma mlaqqma b'mod dens fuq il-wiċċ. Minħabba l-forza elettrostatika, il-katina testendi mill-wiċċ u tifforma saff simili għal pil li għandu ħxuna ta 'diversi mijiet ta' nanometri. Bħalissa, ir-riċerka ffokat fuq id-disinn ta 'sistemi tal-polimeri li jirrispondu għal diversi stimoli ambjentali bħal pH, temperatura jew bijomarkaturi speċifiċi. Fiżiċi f'TU Darmstadt u TU Berlin wrew għall-ewwel darba kif il-ħxuna tal-pniezel tal-polimeru tista 'tinxtegħel billi tgħaqqad nanopartiċelli tad-deheb sensittivi għall-pH.
"Il-kombinazzjoni ta 'ktajjen tal-polimeri u nanopartiċelli tad-deheb hija promettenti, speċjalment fid-dijanjostika medika jew l-analiżi ambjentali", qal Dikran Boyaciyan. L-istudent dottorali ta '30 sena jaħdem fil-grupp "Interfacial Soft Matter" immexxi mill-Professur Regin von Kleinzin.
"Din it-teknoloġija għadha fl-istadji bikrija ta 'żvilupp, u l-għan ewlieni huwa kif l-interazzjoni bejn is-sistema tal-polimer u n-nanopartiċelli tista' tiġi aġġustata u kalibrata f'ambjent ikkontrollat," spjega Boyaciyan. Materjali polimeru intelliġenti jistgħu jintużaw biex jirrapportaw nanoensensuri kimiċi għal tossini jew ċelloli tal-kanċer, jimmonitorjaw il-parametri tal-organi jew ir-rilaxx tal-mediċina fil-mira fil-ġisem tal-bniedem.
Boyaciyan ttestja żewġ tipi ta 'polimeri li mhumiex sensittivi għall-pH għall-użu fit-tul tiegħu bħala sensur: PNIPAM mhux joniku u PMETAC katjoniċi. Dawk ta 'l-ewwel huma meqjusa mhux adatti minħabba li l-partiċelli tad-deheb jinħaslu mill-pinzell b'pH għoli. Madankollu, fi xkupilji katjoniċi PMETAC, partiċelli tad-deheb mhumiex affettwati minn bidliet fil-pH.
Barra minn hekk, Boyaciyan kien kapaċi juri kif tħejji kumpless riversibbli tal-pH tal-PMETAC billi jinkorpora nanopartiċelli tad-deheb u kif taħdem il-formazzjoni kumplessa tagħhom. F'ambjent aċiduż, il-partiċelli jitilfu l-piż u jseħħu interazzjonijiet bejn partikuli u partiċelli u interazzjonijiet tal-partiċelli. Dan jikkawża li l-ixkupilja tintefa minħabba li l-katina tagħha hija inqas ristretta.
B'kuntrast, ambjent alkalin joħloq piż negattiv fuq il-partiċelli u l-interazzjoni ma 'xkupilja pożittivament mitluba hija preferuta. Il-kollass tal-katina jikkawża li s-saff tal-pinzell isir irqaq.
Peress li l-varjazzjoni tal-ħxuna taffettwa wkoll il-kompożizzjoni spettrali tad-dawl rifless, il-materjal jista 'jintuża bħala nanosens colorimetriku. Minħabba d-daqs żgħir ħafna, jista 'jkun akkoppjat ma' mikrolasi u spettrometri, li fil-futur jistgħu jintużaw f'sistemi ta 'ċippijiet tal-laboratorju u anki f'ċelloli umani.
