211service.com
Lazerio sukeltos cheminės reakcijos
Paprastai chemikai negali sumaišyti savo reagentų tol, kol jie nėra pasirengę reakcijai tęsti. Tačiau dabar mokslininkai sukūrė būdą, kaip labai reaktyvias chemines medžiagas įkapsuliuoti anglies nanovamzdeliais nailono mikro apvalkaluose, sudėti juos į mišinį su kitais reagentais, laikyti mišinį tol, kol jie nori, o tada panaudoti lazerio šviesą kapsulėms susprogdinti, taip inicijuojant cheminę medžiagą. reakcija, kada ir kur to reikia. Sistema gali būti naudojama spausdinimui, kontroliuojamam vaistų tiekimui į organizmą arba pramoninei cheminei sintezei.
Įjungta šviesa: Šios iš nailono pagamintos mikrokapsulės gali būti naudojamos labai reaktyvioms cheminėms medžiagoms atskirti tame pačiame skystyje. Kapsulės sprogo, kai apšviečiamos lazeriu, maišydamos chemines medžiagas.
Sukūrėme būdą, kaip nesuderinamus chemikalus turėti viename konteineryje, ir išorines priemones, kurios priverstų jas reaguoti, sakoma. Jeanas Fréchet , Kalifornijos universiteto Berklio organinis chemikas.
Naudojant kapsuliavimo sistemą, sako Aleksas Zettlas , universiteto fizikos profesorius, dirbantis su Fréchet cheminėmis kapsulėmis, galite sudėti chemines medžiagas tiksliai ten, kur norite, palikti jas, o tada naudoti lazerį kaip rankenėlę, kad pagal poreikį inicijuotų reakciją.
Berkeley tyrėjai naudoja nusistovėjusią reakciją, kad sukurtų kapsules. Jie sumaišo kapsuliuojamą cheminę medžiagą su nedideliu kiekiu anglies nanovamzdelių ir nailono gamybos pirmtakų, nuolat maišydami. Maišant nailoną susidaro rutuliai, kurie užfiksuoja nanovamzdelius ir reagentą. Keisdami maišymo greitį, Berklio chemikai gali pakeisti gautų kapsulių dydį nuo maždaug 100 iki 1000 mikrometrų. Kai jie nukreipia lazerį į kapsulę, anglies nanovamzdeliai sugeria šviesą, įkaitindami viduje esantį skystį ir priversdami jį išsiplėsti, kol sprogs, išlaisvindami turinį. Naujovė yra ne pati dalelė, o tai, kad ją galima išspręsti pigiu lazeriu, sako Fréchet. Tai įmanoma, nes anglies nanovamzdeliai – juodiausia žinoma medžiaga – labai efektyviai sugeria platų šviesos spektrą.
Mikrokapsulės dažniausiai randamos plovikliuose, kur jos atskiria muilą nuo kitų ingredientų, kol susimaišo su vandeniu, ir be anglies kopijavimo popieriuje, kur atskiria rašalą, kuris reaguoja, kai kapsulės sprogsta spaudžiant rašikliu. Tačiau nebuvo gero būdo atskirti reaktyvius skysčius vienas nuo kito ir tiksliai kontroliuoti jų išsiskyrimą.
Straipsnyje, paskelbtame m Amerikos chemijos draugijos leidinys , mokslininkai aprašo šviesos sužadinamų mikrokapsulių naudojimą dviejų skirtingų tipų reakcijoms valdyti.
Lazerinis valdymas suteikia daug laisvės laipsnių nusodinant kažką reaktyvaus, sako Jeffrey Leonas, elektronikos skyriaus chemikas. rankena , įmonė, kurios būstinė yra Diuseldorfe, Vokietijoje. Apsaugoti viena nuo kitos skystyje esančias labai reaktyvias chemines medžiagas, o vėliau – galimybę atidžiai kontroliuoti jų išsiskyrimą, sako Leonas, tikslas buvo jau seniai. Tyrimas yra pradiniame etape ir turi daug galimų pritaikymų. Kitas žingsnis yra padaryti kapsules kuo mažesnes, kad būtų galima panaudoti lazeriu paleidžiamas kapsules spausdinant elektronines medžiagas, sako Leonas.
Berklio mokslininkai stengiasi pakeisti anglies nanovamzdelius dažais, kurie sugeria daug siauresnes šviesos juostas. Tai leistų kitu lygmeniu kontroliuoti cheminių medžiagų išsiskyrimą: skirtingo bangos ilgio lazeriai galėtų būti naudojami skirtingoms cheminėms medžiagoms išleisti.