ТАСС, 25 ноября. Ученые разработали метод управления состоянием микрогелей с помощью света, в результате чего они смогут увеличиваться или уменьшаться в объеме в несколько раз. Это поможет в создании адаптивных датчиков или носителей для доставки лекарств в организм, пишет пресс-служба МГУ им. Ломоносова. Результаты исследования опубликовал научный журнал Advanced Functional Materials.
Создание управляемых полимерных структур - важная научная задача. Например, если научиться влиять на их размер, можно использовать микрогели как маленькие контейнеры для загрузки и выгрузки веществ. Сами микрогели состоят из сшитых полимерных цепочек - это похоже на трехмерную сетку из гибких нитей. Микрогели обладают свойством удерживать растворитель, а изменение размеров приводит к поглощению или высвобождению содержимого.
"Для того, чтобы микрогели реагировали на свет, их наполняют светочувствительным поверхностно-активным веществом (ПАВ). Когда на это вещество попадает определенное излучение (например, УФ-лучи), начинается процесс изомеризации, то есть изменение пространственного расположения атомов в молекуле. Это приводит к изменению характера взаимодействия молекул между собой и со звеньями микрогеля. В результате микрогель приобретает новые свойства и может изменить свой размер", - сказала Елена Крамаренко, руководитель исследования, профессор МГУ.
Влиять на температуру, при которой происходит набухание и сжатие микрогелей, можно с помощью изменения химического состава самого полимера или окружающей его среды. В таком случае сложно добиться обратимых изменений: то есть если микрогель увеличивается в размерах, то вернуть его в первоначальное состояние непросто. Однако если наполнить микрогель светочувствительным веществом, то обратимое изменение размера может быть вызвано облучением светом определенной длины волны - именно этот феномен исследовали ученые в данной работе.
В новой работе ученые смогли обратимо изменить линейный размер микрогелей в несколько раз - это означает, что объем может изменяться на порядок. С помощью разработанной теории удалось выявить основные физические факторы, определяющие такой значительный эффект, и создать основы для направленного дизайна широкого круга светочувствительных систем.
