И. Канта. Этот подход открывает возможность создания гелей сложной формы и малых размеров (сотни микрометров), что представляет большой интерес для научного сообщества. Результаты исследования опубликованы в журнале Mendeleev Communications.
Полиакриламид (ПАА) представляет собой полимер с гелеобразной консистенцией при комнатной температуре. Его широко используют в различных областях, включая медицину, нефтяную промышленность и бытовые нужды. Например, в медицине ПАА применяется для лечения артроза и артрита, в нефтяной промышленности — для проведения ремонтных работ в скважинах, а в быту — для очистки технической и питьевой воды.Новый метод получения полиакриламида, предложенный учеными БФУ им. И. Канта, открывает новые перспективы для использования этого полимера в различных областях науки и техники. Возможность создания гелей сложной формы и малых размеров делает его еще более привлекательным для исследований и практического применения.Эксперты Балтийского федерального университета имени Канта (БФУ им. И. Канта) подчеркнули, что уникальность данного материала заключается в возможности его получения прямо перед использованием. Этот процесс включает в себя синтез полиакриламида (ПАА), который требует строительных блоков, фотоинициатора реакции и воздействия света. Свет разрушает малостабильные связи в молекуле-инициаторе, образуя активные частицы, которые начинают реагировать с молекулами акриламида. В результате образуются неразрушимые связи между молекулами, утверждают ученые.Специалисты подчеркнули, что для получения изделий из ПАА со сложной геометрией или малыми размерами необходимо либо создавать соответствующую форму, либо использовать фотомаски. Однако это может быть затруднительно как с технологической, так и с финансовой точек зрения. Существующие фотоинициаторы "гасятся" воздухом, что приводит к тому, что часть активных радикалов тратится на реакцию с кислородом. В результате процесс "загеливания" полимера занимает больше времени.Коллектив специалистов БФУ им. И. Канта разработал инновационную систему фотоинициаторов, которая позволяет синтезировать полиакриламидные гели без чувствительности к кислороду. Эта система не требует использования трафарета и инициируется видимым светом, в отличие от ультрафиолетового облучения, применяемого в аналогичных методах. Новый подход, предложенный учеными, основан на сочетании бис(2,2'-бипиридин)(1,10-фенантролин) рутения (II) хлорида, натрия бромата и малоновой кислоты. Эти компоненты позволяют эффективно синтезировать сшитые полиакриламидные гели методом фотополимеризации. Исследование показало, что новая система фотоинициаторов обладает высокой степенью устойчивости к кислороду, что расширяет возможности ее применения в различных областях науки и техники. Такой подход к синтезу полимеров открывает новые перспективы для развития фотолитографии и создания инновационных материалов.Исследования, проведенные коллективом БФУ им. И. Канта, привели к разработке уникальной технологии, которая позволяет создавать двумерные гелевые фигуры и композиции с использованием цифровой фотолитографии. Этот метод заключается в том, что сначала рисуется изображение на компьютере, затем оно проецируется на акриламид с инициатором, и в итоге получается изделие нужной формы. Один из авторов этой инновационной работы, старший научный сотрудник Центра прикладной нелинейной динамики БФУ им. И. Канта Илья Мальфанов, поделился деталями этого процесса.Получив патент по результатам исследований, ученые планируют дальнейшее развитие своего изобретения. Они видят потенциал в использовании этой технологии для создания химических вычислительных устройств, где обработка сигналов будет осуществляться за счет взаимодействия химических волн. Такой подход открывает новые перспективы для развития химической инженерии и создания уникальных устройств, способных решать сложные задачи.Источник фото: РИА Новости
