211service.com
Lāzera izraisītas ķīmiskās reakcijas
Parasti ķīmiķi nevar sajaukt reaģentus līdz brīdim, kad viņi ir gatavi reakcijai. Bet tagad pētnieki ir izstrādājuši veidu, kā iekapsulēt ļoti reaģējošas ķīmiskas vielas ar oglekļa nanocaurulēm neilona mikročaulām, ievietot tās maisījumā ar citiem reaģentiem, uzglabāt maisījumu tik ilgi, cik viņi vēlas, un pēc tam izmantot lāzera gaismu, lai pārsprāgtu kapsulas, ierosinot ķīmisko vielu. reakcija, kad un kur tas ir nepieciešams. Sistēmu var izmantot drukāšanai, kontrolētai zāļu ievadīšanai organismā vai rūpnieciskai ķīmiskai sintēzei.
Gaisma aktivizēta: Šīs no neilona izgatavotās mikrokapsulas var izmantot, lai atdalītu ļoti reaģējošas ķīmiskas vielas vienā un tajā pašā šķidrumā. Kapsulas pārsprāgst, kad tās tiek apgaismotas ar lāzeru, sajaucot ķīmiskās vielas.
Mēs esam izstrādājuši veidu, kā nesaderīgas ķīmiskās vielas ievietot vienā konteinerā, un ārēju līdzekli, lai tās reaģētu, saka Žans Frešē , organiskais ķīmiķis Kalifornijas Universitātē Bērklijā.
Izmantojot iekapsulēšanas sistēmu, saka Alekss Zetls , universitātes fizikas profesors, kurš kopā ar Fréchet strādā pie ķīmiskajām kapsulām, jūs varat ievietot ķīmiskās vielas tieši tur, kur tās vēlaties, atstāt tās un pēc tam izmantot lāzeru kā pogu, lai pēc pieprasījuma uzsāktu reakciju.
Bērklija pētnieki izmanto iedibinātu reakciju, lai izveidotu kapsulas. Tie sajauc iekapsulējamo ķīmisko vielu ar nelielu daudzumu oglekļa nanocauruļu un neilona ražošanas prekursoriem, nepārtraukti maisot. Maisīšanas rezultātā neilons veido sfēras, kas uztver nanocaurules un reaģentu. Mainot maisīšanas ātrumu, Bērklija ķīmiķi var mainīt iegūto kapsulu izmēru no aptuveni 100 līdz 1000 mikrometriem. Kad tās vērš lāzeru pret kapsulu, oglekļa nanocaurules absorbē gaismu, uzsildot iekšpusē esošo šķidrumu un izraisot tā izplešanos, līdz tas eksplodē, atbrīvojot saturu. Jaunums nav pati daļiņa, bet gan fakts, ka to var novērst ar lētu lāzeru, saka Frešē. Tas ir iespējams, jo oglekļa nanocaurules – melnākā zināmā viela – ļoti efektīvi absorbē plašu gaismas spektru.
Mikrokapsulas parasti atrodamas mazgāšanas līdzekļos, kur tās atdala ziepes no citām sastāvdaļām, līdz tās sajaucas ar ūdeni, un kopēšanas papīrā, kas nesatur oglekli, kur tās atdala tinti, kas reaģē, kad kapsulas pārplīst ar pildspalvas spiedienu. Taču nav bijis labs veids, kā atdalīt reaktīvos šķidrumus vienu no otra un precīzi kontrolēt to izdalīšanos.
gadā publicētajā rakstā Amerikas Ķīmijas biedrības žurnāls , pētnieki apraksta gaismas iedarbināto mikrokapsulu izmantošanu, lai kontrolētu divu dažādu veidu reakcijas.
Lāzera vadība piedāvā daudzas brīvības pakāpes, lai nogulsnētu kaut ko reaktīvu, saka Džefrijs Leons, ķīmiķis elektronikas nodaļā. rokturis , uzņēmums, kura galvenā mītne atrodas Diseldorfā, Vācijā. Leons saka, ka ļoti reaktīvo ķīmisko vielu aizsardzība vienu no otras šķidrumā un pēc tam spēja rūpīgi kontrolēt to izdalīšanos, saka Leons, ir bijis mērķis jau ilgu laiku. Pētījums ir agrīnā stadijā, un tam ir daudz potenciālu pielietojumu. Nākamais solis ir padarīt kapsulas pēc iespējas mazākas, kas varētu ļaut izmantot lāzera iedarbinātās kapsulas elektronisko materiālu drukāšanai, saka Leons.
Bērklija pētnieki strādā pie oglekļa nanocauruļu nomaiņas pret krāsvielām, kas absorbē daudz šaurākas gaismas joslas. Tas ļautu vēl vairāk kontrolēt ķīmisko vielu izdalīšanos: dažādu ķimikāliju izdalīšanai varētu izmantot dažāda viļņa garuma lāzerus.