Новости химической науки > Наноструктуры по спецзаказу

Контроль над образованием сложных полимерных наноструктур представляет собой непростую задачу. Самоорганизация полимерных материалов приводит к тому, что образуется смесь частиц различных форм и размеров.

Два новых подхода дают возможность ученым регулировать свойства форма/размер, таким образом, предлагаемые стратегии дизайна наноструктур могут оказаться полезными в ряде областей, включая нанолитографию и доставку лекарств.

«Наноформинг»: Цилиндрические наноструктуры, полученные из блок-сополимеров, притягивают амин-функциональзированные наночастицы золота (темные полосы) к своим карбокилсодержащим фрагментам. (Рисунок: © Science 2007)

В обеих стратегиях предлагается использовать блок-сополимеры, состоящие из блоков различного состава и растворимости. В растворе такие амфифильные макромолекулы самоорганизуются в мицеллы таким образом, что нерастворимые сегменты образуют ядро, окруженное короной из более растворимых сегментов.

Ян Маннерс (Ian Manners) из Университета Бристоля и Митчелл Винник (Mitchell A. Winnik) из Университета Торонто продемонстрировали, что могут контролировать длину цилиндрических мицелл с помощью нового механизма роста полимера.

Первоначально исследователи получили короткие цилиндрические полиферроценилдиметилсилансодержащие блок-сополимеры. Затем они перенесли полимер в растворитель, хорошо растворяющий оба типа сегментов полимера. Таким образом, предложенная методика позволяет увеличивать длину полимера с прибавлением новых порций полимера.

В рамках другого метода, разработанного Карен Вули (Karen L. Wooley) из Университета Вашингтона и Даррином Почаном (Darrin J. Pochan) из Университета Делавар, для управления агрегации амфифильных заряженных блок-сополимеров предлагается использовать электростатические взаимодействия.

Исследователи использовали триблоксополимер, содержащий сегменты с карбоксильными группами. Изменение растворителя или противоиона в кислотных группах управляет организацией блок-сополимеров в специфические структуры.

Марк Хиллмайер (Marc A. Hillmyer) из Университета Миннесоты отмечает, что оба сообщения ярко демонстрируют, как точно может контролироваться самоорганизация амфифильных сополимеров с помощью беспрецедентного сочетания знаний органической, неогранической и полимерной химии.

Источники: Science 2007, 317, 644, 647

метки статьи: #нанотехнологии, #физическая химия, #химия поверхности, #химия полимеров