可控、可预测方法大规模生产片状粒子

方法制作“参差不齐”聚苯乙烯粒子模式微粒子的猜测。片状颗粒可以成为自组装组件微结构材料,研究人员说。

斯特凡诺Sacanna,纽约大学,认为解决方案的“片状粒子”——补丁作为附件网站粒子之间的债券——可能的材料可以通过自组装形成自发的液体,“就像电影里的反派上升的液态金属《终结者》。控制补丁的数量和位置控制结构将如何组装。例如,粒子表面有四个四面体地安排补丁可以四面体的核心集合微米大小的颗粒,类似于氢连着碳甲烷的安排。然而,很难创建补丁的模式在粒子可以预见或大规模重复性良好。

橡皮泥模型说明胶体融合的概念

来源:施普林格自然

橡皮泥模型说明胶体融合的概念。压缩时,四面体集群发展成片状球体。

合成片状颗粒,Sacanna和他的同事们向一个过程熟悉人都玩粘土。首先,四大球排列四面体地小,柔软中央球。当外球挤在一起做一个球,柔软的内球面变形以填补空白,最终被赶出形成四面体的斑块表面的模式合成领域。

Sacanna的实验室的核心是液体滴methacrylate-functionalised硅油和外层球体固体聚苯乙烯粒子。两个组件有相反电荷,这驱使他们自发地组装成集群。受挤压的力是通过增塑四氢呋喃的聚苯乙烯微球,它允许流动,形成一个球体,由表面张力驱动的。聚苯乙烯颗粒聚集,核心是逐渐挤出,生产球形粒子的四面体排列油性表面补丁在大于90%的收益率。

图和扫描电镜显示片状粒子与粒子定向坚持补丁

来源:施普林格自然

粒子与不同数量和达成协议的可以形成可控和predicatably补丁。所有规模的酒吧都1μm。

研究人员可以预测的模式补丁最后粒子使用一个计算机模型,占影响界面力的各种因素。通过改变液滴和颗粒的大小,他们还合成粒子表面与两个或八个补丁。模拟模式首先意味着研究人员然后只需要使用实验条件执行合成生产模式,Sacanna说。

这解决了一个大问题在如何使大量的片状粒子控制形状,”说Vinothan Manoharan,哈佛大学。与一种可控合成大量的片状颗粒,他预测,研究人员现在将开始探索新的方法来使用它们。