Dopatge el raspall de polímer amb nanopartícules d'or resultats d'un composite switchable que canvia el seu gruix segons el pH. Recerca per físics de la Universitat Tècnica de Darmstadt a la revista matèria tova es poden dissenyar nanosensors químics per a anàlisi diagnòstica o ambiental.
Pinzells de polímer són cadenes macromoleculars que estan densament empeltada sobre la superfície. A causa de la força electrostàtica, la cadena s'estén des de la superfície i forma una capa de pèl-com tenir un gruix d'uns quants cent nanòmetres. Actualment, la recerca ha centrat en el disseny de sistemes de polímers que responen a diferents estímuls ambientals com ara pH, temperatura o biomarcadors específics. Físics a TU Darmstadt i Berlín TU demostrat per primera vegada com l'espessor de raspalls polímer pot canviar per la combinació de nanopartícules d'or de pH sensibles.
"La combinació de cadenes polimèriques i nanopartícules d'or és prometedor, especialment a diagnòstic mèdic o anàlisis ambientals," va dir Dikran Boyaciyan. El doctorand 30 anys treballa en el grup de "Matèria tova Interficial" dirigit pel Professor regnat von Kleinzin.
"Aquesta tecnologia és encara en les primeres etapes de desenvolupament, i l'objectiu principal és com la interacció entre el sistema de polímer i les nanopartícules pot ser ajustat i calibrat en un ambient controlat," va explicar Boyaciyan. Materials polímers intel·ligents es pot utilitzar per informe nanosensors químics de les toxines o cèl·lules canceroses, monitor òrgan paràmetres o destinació droga alliberen en el cos humà.
Boyaciyan provat dos tipus de polímers pH-insensible per al seu ús a llarg termini com un sensor: PNIPAM no iònics i cationic PMETAC. El primer es considera inadequat perquè les partícules d'or són arrossegades lluny el raspall a un pH alt. No obstant això, en cationic PMETAC pinzells, partícules d'or no són afectats per canvis de pH.
A més, Boyaciyan va ser capaç de demostrar com preparar un canvi de reversible pH complexa de PMETAC mitjançant la incorporació de nanopartícules d'or i com funciona la seva formació complexa. En un ambient àcid, les partícules perdre el càrrec i es produeixen les interaccions de partícules-partícula i partícula raspall interaccions. Això fa que el raspall i s'inflen perquè la seva cadena és menys restringit.
En canvi, un entorn alcalí crea una càrrega negativa en les partícules i la interacció amb un pinzell carregat positivament és preferit. El col·lapse de la cadena fa que la capa de raspall a s'aprimen.
Ja que la variació de gruix també afecta la composició espectral de la llum reflectida, el material es pot utilitzar com un nanosensor Colorimètric. A causa de la seva mida molt petita, es pot ser acoblat a microlasers i espectròmetres, que en el futur pot ser utilitzat en sistemes de xip de laboratori i fins i tot en les cèl·lules humanes.
