Грихан - Наука и Жыжызнь (grihanm) wrote,
Грихан - Наука и Жыжызнь
grihanm

Category:

Про 15-ую

Начало тут. Чтобы понять что тут сейчас будет накалякано, желательно также освежить память тут.

Все идеи постдока по имени Лес заключались в том, чтобы заставить расти нити мицелл из полиферроценил-силильных блочных сополимеров (ПФС БСП) на различных наноструктурах. Потенциал тут в том, что так как ПФС БСП можно в принципе сделать почти с любой растворимой частью, значит в идеале можно будет использовать этот метод для модификации поверхностей подходящего материала любым другим материалом, не прибегая к хардкорным химическим реакциям.

Lin0
Рост нитеподобных мицелл из ПФС БСП. Серый блок (ПФС) кристаллизуется, чёрный остаётся растворённым, тем самым поддерживая растворимость (коллоидную стабильность) всей мицеллы.

ПФС БСП мицеллы могут расти сами по себе, как на рисунке сверху, но также и с поверхности ПФС кристаллов - с другой повехности селективно их растить пока не удавалось. Однако, если удастся покрыть желаемую поверхность ПФС кристаллами, то цель будет достигнута. В этой работе обнаружилось, что кристаллы ПФС можно растить на углеродных нанотрубках (УНТ). Это само по себе не открытие - кристаллы других полимеров (например полиэтилена) на нанотрубках растили скока хошь.

Lin2
Изображения полученные с Просвечивающего Электронного Микроскопа (ПЭМ): (а) УНТ; (b) УНТ покрытые кристаллами ПФС; (c) они же при большем увеличении; (d) "дикорастущие" кристаллы ПФС (без УНТ)

Следующим номером нарастили мицеллы. Причём двух химических типов. В одном случае растворимый блок был неполярный полиизопрен (ПИ), а в другом - полярный поли(2-винилпиридин) (П2ВП). Полярность/неполярность продемонстрировали измерением угла капельки воды, нанесённой на поверхность выложенную этими наноструктурами.
Lin4
Lin3
ПЭМ изображения: (а) УНТ покрытая мицеллами ПФС-ПИ БСП, (b) УНТ покрытая мицеллами ПФС-П2ВП БСП. (с) и (d): Изображения полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) поверхности с нанесённым слоем структур (а) и (b). (е) и (f) То же при меньшем увеличении. На вставках - фотография капли воды, нанесённой на поверхность. Цифра над каплей - угол смачивания. П2ВП полярен из-за пиридина в структуре и гораздо лучше контактирует с водой чем инертный ПИ.

Теперь прикольная деталь - на мой взгляд единственная самая интересная в статье. Взгляните на следующую картинку:


Увеличенное ПЭМ изображение мицелл отрастающих от модифицированной УНТ в непосредственной близости от самонуклеированной мицеллы.

Мицеллы, которые растут от чистых ПФС кристаллов или сами по себе (одна такая попала в кадр - указана стрелкой) выглядят прямыми и гладкими. В то время как мицеллы отросшие от покрытой ПФС модифицированной УНТ - как будто поломаны и неоднородны - это наблюдается на всех полученных структурах, вне зависимости от растворимого блока. Это какбе намекает нам, что кристаллизация ПФС на нанотрубке - она особенная, отличная от обычной. К сожалению, кроме наблюдения феномена ничего в эту сторону исследовано не было и врядли будет. А мне чертовски интересно, как там молекулки закристаллизованы. Расчётами можно многое было показать.

Ну чтож, структуры у нас есть, а чё можно дальше с ними сделать? Можно, например, зашить (полимеризовать) полиизопреновую оболочку, используя двойные связи и растворить внутренние кристаллы ПФС. Получится нанотрубка под шубой в неприлегающей зашитой оболочке. Дальше можно, например, частично окислить ПФС, получить вместо двухвалентнова железа - положительно зарядное трёхвалентное. И на этих положительных зарядах нарастить наночастички серебра (потому что это якобы интересно для наноэлектроники, а иначе эти наночастицы на УНТ хрен насадишь). Для этого сначала добавляют окислитель (magic blue), чтобы серебро не рассеялось повсюду в мицелле - окислитель окисляет большинство железа, оставляя небольшой процент Fe(II). Потом добавляют соль серебра (AgPF6) и она восстанавливается на оставшихся двухвалентных атомах: Ag(I) + Fe(II) --> Ag(0) + Fe(III).

Lin6

(а, е) Зашитая структура (на вид не сильно отличается от незашитой), (b, f) Зашитая структура с растворёнными ПФС кристаллами (такой трюк с незашитой структурой не пройдёт) и (с, g) то же с наночастицами серебра (чёрные точки). То что это именно серебро, а не наноботы накакали, доказали с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии.

Качественная, интересная работа, картинки красивые, но в топ я бы не пускал.

Моя часть во всей этой истории была синтез и описание ПФС, который накристаллизовался на нанотрубки. По началу мы думали его ковалентно привязать - не знали, что он просто так накристаллизуется. Поэтому полимер мой был хитрофункциональный. Не пригодилось.
Tags: Самосборка, Химия
Subscribe

  • Интересная беседа

    ...одного из архитекторов "Осло" с не особо дружественной публикой. Среди прочего, он там говорит что недавно всё это он подробно…

  • Стрелять прекратили, можно попробовать разобраться...

    1а. Если я правильно понимаю, арабов выселяют из домов в районе Шейх Джарах на основании закона, по которому потомки евреев, которых выселила из этих…

  • Об

    1. Война. 1а. Про войну мне сказать совершенно нечего, кроме как послать лучи поддержки... И от этого очень странное чувство. 1б. На работе новый…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 8 comments