18.02.2010 Создавая наноструктуру из полимеров
Мицелла, от латинского mica, то есть крошечка, представляет собой частичку одной жидкой фазы, окруженную молекулами другой фазы. В качестве типичной мицеллы можно рассматривать живую клетку, плавающую в растворе. Химики широко используют мицеллы и качестве нанореакторов для проведения желательных химических реакций, как основу для формирования твердых наноструктур, а так же для получения так называемых «умных материалов», способных менять свои свойства в ответ на изменение среды или внешний сигнал. Поэтому построение теории формирования мицелл представляет собой важный раздел химической теории. Не говоря уже о том, что нет «нет ничего практичнее хорошей теории».
В основе получение мицелл лежит явление расслоения смеси разных веществ, сильно различающихся по свойствам. Сотрудники физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова построили оригинальную теорию межфазного расслоения систем из трех типов полимеров. Одни обладали гидрофобностью, то есть отталкивали воду, у других были заряженные блоки, а у третьих имелись блоки с противоположенными электрическими зарядами. Исследователи изучили всевозможные режимы поведения таких систем, определили параметры, при которых эти полимеры образуют сферические, цилиндрические и плоские структуры, и показали, что эти структуры могут переходить друг в друга при изменении кислотности среды. Кстати, теория мицелл, реагирующих на кислотность среды, может послужить для сугубо практических целей – оптимизации строения антибактериальных покрытий, для адресной доставки лекарств или создания составных частей солнечных батарей.
В рамках исследования были получены прозрачны композиты на основе эпоксидки с наночастицами диоксида кремния, на поверхности которых находились ангидридные группы. Благодаря этому удалось поднять теплостойкость композита на 50-70о. Аналогом служит единственный материал, запатентованный компанией «Дженерал электрик». Такие материалы перспективны в качестве матриц для создания легких и гибких жидкокристаллических полимерных дисплеев.
Работа выполнена при поддержке Роснауки (в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы»)
Сергей Комаров
