Biomimetinės medžiagos: nanodalelių laukai | NPP Azijos medžiagos

Biomimetinės medžiagos: nanodalelių laukai | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Skaidrios superhidrofobinės „nanogramos“ polimerinės dangos galėtų pagerinti mikrofluidinių biochipų veikimą.

Didelio kraštinių santykio (HAR) struktūros tapo labai geidžiamais mokslininkų ir inžinierių motyvais. Gamtoje rasta daugybė HAR medžiagų pavyzdžių, tokių kaip plaukai ant gekonų pėdų, ir medžiagas, kurių pagrindą sudaro šios struktūros, galima pritaikyti daug. HAR nanodalelių, kurių skersmuo artimas 20 nm, masyvai anksčiau buvo gaminami nanoimprint litografija naudojant nanoporų formas. Chien-Chong Hong ir kolegos iš Nacionalinio Tsing Hua universiteto ir Nacionalinių nano prietaisų laboratorijų Taivane dabar naudojo specialiai sukurtas silicio „nanograss“ formas, kad išlietų mažesnių nei 20 nm skersmens polimerinių nanodalelių masyvus. 1

Hongas ir jo bendradarbiai dirbo kurdami vienkartinį mikrofluidinį biochipą. Tokios programos reikalauja dangų, pasižyminčių dideliu hidrofobiškumu ir skaidrumu, o tyrimo komanda tyrė pigų ir paprastą gamybos būdą, kurį būtų galima naudoti skaidriems ir hidrofobiniams paviršiams, kurių paviršiaus savybės būtų derinamos, paruošti. HAR nanostruktūros, tokios kaip nanopilviniai, pasižymi dideliu hidrofobiškumu, tačiau esami jų sintezės metodai sumažina tokioms dangoms naudojamų biologiškai suderinamų organinių medžiagų skaidrumą. „Supratome, kad sumažindami ciklinio olefino kopolimero mikrostruktūrą, galime pasiekti superhidrofobiškumą nesumažindami skaidrumo“, - aiškina Hongas.

Image

Ciklinio olefino kopolimero nanodalelių danga, paruošta naudojant silicio nanodalelių formą, yra labai skaidri ir superhidrofinė, todėl vandens lašeliai ant jo paviršiaus stovi beveik rutulio formos.

Ciklinis olefino kopolimeras pasižymi puikiomis biocheminėmis ir optinėmis savybėmis, tačiau pagaminti superhidrofinius paviršius naudojant jį pasirodė sudėtinga. „Silicio nanoporos masyvai gali būti naudojami kaip pelėsiai formuojant nanopilverius, tačiau sunku priversti plastiką tekėti į poras“, - sako Hongas. Pasirinkusi alternatyvų metodą, komanda vietoj to paruošė silicio plokšteles iš nanodalelių, išgraviruodama vandenilio plazmą, po to atlikdama paviršiaus apdorojimą, kad būtų lengviau išardyti. Gauta nanodalelių forma gali būti naudojama karštam presuoti papildomą plastikinį paviršių. Pasirinktas plastikinis ciklinis olefino kopolimeras yra pakankamai skystas, kad pasklistų tarp nanodalelių ašmenų.

Įvairių matmenų santykio nanodalelių matricos gali būti pagamintos kontroliuojant pelėsio temperatūrą karšto presavimo metu. Kai pelėsio temperatūra buvo nustatyta 60 ° C ir viršijo plastiko stiklo pereinamąją temperatūrą, tyrėjai sukūrė HAR nanodalelių rinkinius, kuriuos nuo silicio pelėsio buvo galima atskirti, išgraviruojant silicį tetrametilamonio hidroksidu.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.