研究人员观察到聚合物的第一时刻Coil-to-Globule过渡

高分子材料被用在欧洲杯足球竞彩每一个我们生活的一部分——从纺织纤维汽车工程。由于其功能性质如强度、耐久性、低体重,和很多人一样,他们经常在生物医学应用。一个这样的功能聚合物水凝胶有能力持有大量的水。根据化学公式,这些聚合物可以改变外界刺激下的形状使他们„聪明,”和他们的行为的秘密藏在他们的分子结构。

最近,物理化学研究所的研究人员,Marcin博士领导的波兰科学院Pastorczak展示了他们的实验结果对水凝胶的反应温度变化揭示链的第一时刻从扩大线圈重新配置到一个紧凑的欧洲杯线上买球球状体。在实践中这意味着什么——让我们来深入了解一下他们的发现。

聚合物无处不在。他们可以自然像纤维素、羊毛、丝绸、甲壳素、或DNA,合成聚酯或聚苯乙烯等广泛使用在食品包装塑料瓶,甚至乐高®砖。一般来说,聚合物是m正面的长链形成的特定分子,而取决于组成,它们可能有不同的属性。

近几十年来,特别是合成聚合物已经成为我们生活不可或缺的一部分简单模具成型,耐用性和低体重。有些弹性,半弹性、刚性和他们在一定条件下也可以改变他们的物理化学特性。除了许多类型,有一群聚合物的能力持有大量的水水凝胶。这些材料广泛欧洲杯足球竞彩应用于隐形眼镜,伤口敷料,或者在尿布superabsorbers吸收大量液体的能力。

此外,也有智能水凝胶。他们可以改变它们的属性大幅度在外界刺激下,包括温度、pH值、光辐照,磁场,电场,离子浓度在他们的环境中,甚至在特定的化学物质的存在。因此,又被称为stimuli-responsive水凝胶,这批材料在许多领域应用前景,甚至生物医欧洲杯足球竞彩学。

它是如何工作的实践中,想象一块胶状的水凝胶,用水浸泡,在加热到一个特定的温度下,迅速涌水。除了水解吸,这些材料的透明度和形状改变透明不透明,减少体积甚至一百倍。欧洲杯足球竞彩多亏了他们的“智能”属性,当水凝胶被冷却下来,他们可以可逆地泡水,体积扩大,再次是透明的。对于这些属性,stimuli-responsive材欧洲杯足球竞彩料能找到在人造肌肉或其他应用程序吗致动器按需扩展、收缩或弯曲。

可以使用这些智能材料在控欧洲杯足球竞彩制药物输送系统中,水凝胶可以使解除吸附一个药物分子在一个特定的pH值在消化道或在一个特定的温度。也可以应用于传感器或组织工程支架,在列表的承诺使用更长的时间。

如何stimuli-responsiveness在水凝胶的工作机制是隐藏在其分子结构,然而,有了解太少。如果我们认为一个高分子链长线程扩展在水环境中,它有一个无规卷曲构象然而,一些聚合物暴露在特定的条件下有一个独特的特性。例如,一些聚合物的随机线圈避免接触水在一定的温度和大幅改变构象。

聚合物进行线圈球状体过渡在此期间,扩大聚合物线圈水和崩溃的距离紧凑的小球。这就是它看起来像在分子尺度。在宏观尺度,聚合物突然收缩,流动的水。难以置信的是,这个材料可以改变其欧洲杯足球竞彩物理性质只是一个参数在一个微小的改变!

最近,物理化学研究所的研究人员,由戈Pastorczak博士领导的波兰科学院实验观察到聚合物的第一时刻coil-to-globule过渡。欧洲杯线上买球教授研究的合作下进行Naoki Shinyashiki东海大学-聚合物动力学专家,博士毕业生冈萨洛-化学动力学的专家。

”作为高分子化学家,我总是想知道可能通过增加的温度约0.5°C,我们在这些材料可以产生如此巨大的变化。欧洲杯足球竞彩我也想知道这个链崩溃过程的实际开始是当聚合物“感官”微小的温度增加。当我开始我的工作在激光中心物理化学研究所的波兰科学院,我意识到我只是给出一个完美的工具,发现这一过程的真相。”欧洲杯线上买球——Pastorczak博士说

观察coil-to-globule过渡并不容易,除了精确的温度变化,它需要极其敏感的应用技术。科学家们利用超快的红外激光脉冲——非常短镜头的光能够加热样品由几个°C在几皮秒——这意味着在大约0.00000000001秒(1000000000000秒)的一部分。工作提出了coil-to-globule转变形成的聚(乙烯基甲基醚),PVME聚合物加热用激光脉冲从35°C到37°C迫使相变。每个加热脉冲做踢到聚合物链。

Pastorczak博士称,“加热后脉冲,就像一个踢到聚合物分子,在不同的短暂的时刻,我们看到发生了什么,聚合物使用另一个激光脉冲(称为探针)。我们发现大约300秒升温后,聚合物开始散射探测激光更强烈。我们知道coil-to-globule过渡开始在那一刻!

结果,研究人员提出了初始coil-to-globule过渡PVME在水里第一次,第一次300 - 400秒后,小环聚合物链形成。这些循环的工作有点像在水结晶成冰核。接下来,周围的聚合物在几十纳秒(1000000000秒)的一部分周围慢慢聚合循环,最终形成紧凑的聚合物小球。

我们也观察到相关PVME coil-to-globule过渡的开始时间与聚合物的基本特性之一——聚合物段的弛豫时间。”——Pastorczak博士说。

更大的视角是什么意思——比较收缩特性,目前,最快的智能水凝胶对外界刺激在数十秒,而我们的肌肉反应在几十毫秒,使他们甚至比智能材料快1000倍。欧洲杯足球竞彩合成更有效,更快的人造肌肉,我们需要找到一种方法来加速智能水凝胶的反应时间。

由于Pastorczak和他的同事的研究,第一阶段限制智能鬼屋方面的水凝胶的反应时间。虽然这种展示实验结果只是一个开始的很长一段路一个科学家,由于学业,选择聚合物,可用于获得fast-responsive水凝胶似乎会更容易。

这项研究已经由波兰国家科学中心(NCN)——“风雅”批准号欧洲杯线上买球DEC-2013/08 / S / ST4/00556。

来源:https://ichf.edu.pl/en

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