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.
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.
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.
Теперь прикольная деталь - на мой взгляд
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
(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.