2005年6月28日
一阵高频声波就足以对果冻的油性液体混合物。因为反应是可逆的,它可以用来远程控制液体的粘度减震器汽车或润滑剂的机器人关节,或暂时巩固燃料和油漆,所以他们在运输过程中不漏。工程师甚至一天使用的技术可以从外部力量建立阻尼器,吸收能量,延长结构的寿命,防止灾难性的事件,如地震摧毁它。
凝胶是半固态混合物,由毛孔内的液体被困一个连续的网络连锁分子。他们通常由酸添加到液体和固体悬浮在它,称为溶胶或照明溶胶与紫外线的闪光。
但是两个过程创建强大的化学键,因此很难把凝胶回液体。震动足以让一些溶胶到凝胶,但凝胶震动停止时往往会“融化”。“sol-to凝胶转变本身就是一个非常普遍的现象,“说化学家Naota武大阪大学在日本。”但没有方法来实现即时、远程和可逆控制之间稳定的液体在同一环境温度和稳定的凝胶阶段。”Now he and his colleague Hiroshi Koori have devised a way to reversibly gelatinise a range of liquids. They dissolved a new type of compound, made of small organic molecules containing palladium, in acetone to produce a transparent, oily solution that they then blasted with ultrasound waves at a frequency of 40 kilohertz. After just 3 seconds, it formed an opaque white gel (美国化学学会杂志》上,DOI: 10.1021 / ja050809h)。热风来改变了凝胶液体,虽然Naota已经部分成功地破坏了凝胶与超声波。这种化合物对其他三个有机溶剂有同样的影响,包括二氧六环。
没有人曾清楚到底是什么导致了这种效果,但化学家发现它有趣。说:“这看起来新的和创新的埃里克•Bescher化学家专门在凝胶加州大学洛杉矶分校。“我认为这是有趣的,因为它是意想不到的,”米切尔说Winnik,高分子化学家多伦多大学在加拿大。
Sonochemists,那些经常用超声波诱导化学反应,没有那么着迷。“令人激动和有趣,但是无法解释,”肯尼斯萨斯里克说道一个sonochemist伊利诺伊大学厄。但Naota理论发生了什么。他说,关键是有机小分子的形状。他们由两个烃链,每个组成一个平面排列的碳、氮和氧原子与钯原子中心,充当一个铰链(看图表)。Naota表明,液相,在超声波应用之前,不同的分子链的重叠,但这只是暂时的。
他怀疑超声波爆炸引起周围溶剂分子振动。施加压力在重叠的烃链的有机分子,迫使他们对钯原子和一起旋转。然后链被强大的引力称为锁在一起堆积相互作用。
一旦这些分子开始粘在一起,它们形成长链在整个解决方案。液体溶剂被困在差距,产生凝胶。“没有人发现这样一个现象,因为它要求gelator有一个非常特殊的分子结构,“Naota说。
Bescher说下一步是是否观察到的现象是当不同分子溶解在这些有机液体。
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