REKLAMA

Newsletter

Dołącz do newslettera:
Zaznacz, jakie informacje Cię interesują:

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez wydawcę serwisu rynekfarb.pl w celu realizacji usługi „Newsletter rynekfarb.pl". Zapoznałem/zapoznałam się z pouczeniem dotyczącym prawa dostępu do treści moich danych i możliwości ich poprawiania. Jestem świadom/świadoma, iż moja zgoda może być odwołana w każdym czasie, co skutkować będzie usunięciem mojego adresu e-mail z listy dystrybucyjnej usługi.

Potwierdzam zaznajomienie się z Instrukcją dla subskrybentów oraz z Polityką prywatności.

Kliknij i zapisz się bezpłatnie do naszego newslettera ›

„Kolczaste” pigmenty łamią prawa chemii

Hydrofobowa cząsteczka, która zachowuje się jak hydrofilowa? Takie rzeczy tylko na Uniwersytecie Michigan! Tamtejsi inżynierowie opracowali „kolczaste” cząsteczki, które dzięki specyficznej budowie zachowują się zupełnie wbrew prawom chemii.

pigmenty

Fot. University of Michigan

Niezwykłe cząsteczki zostały przez ich twórców nazwane „hedgehog particles” od angielskiego słowa „hedgehog” – jeż. Kształtem przypominają bowiem te sympatyczne zwierzątka.

Charakterystyczne kolce na powierzchni umożliwiają zarówno łatwą dyspersję cząsteczek hydrofobowych w wodzie, jak i hydrofilowych – w oleju lub innych substancjach oleistych. Jak opowiada prof. Nicholas Kotov, odkrycie „kolczastych” cząsteczek było właściwie dziełem przypadku.

Zaskakujące odkrycie

Z początku naukowcom wydawało się, że popełnili jakiś błąd – mieli do czynienia z cząsteczką, która zgodnie z oczekiwaniami powinna za wszelką cenę unikać wody, tymczasem zachowywała się zupełnie inaczej. Pojawiło się podejrzenie, że wcale nie jest hydrofobowa lub że na jej powierzchni pojawiły się hydrofilowe ugrupowania. Po sprawdzeniu wszystkiego raz jeszcze potwierdzono jednak, że cząsteczki te naprawdę zachowują się wbrew elementarnym prawom chemii.

Fot. University of Michigan

Mikroskopijne igiełki na powierzchni cząsteczek sprawiają, że nie są one skłonne do tworzenia ugrupowań nawet w nieprzyjaznym środowisku. Pozostają więc w rozproszeniu. Ponadto kolce drastycznie zmniejszają powierzchnię oddziaływania, co sprzyja równomiernemu rozprowadzeniu w ośrodku.

Mniejsza emisja LZO

W pierwszej kolejności z tego rozwiązania skorzysta z pewnością przemysł farb, gdzie obecnie dla lepszej dyspersji pigmentów wykorzystuje się rozpuszczalniki zawierające szkodliwe lotne związki organiczne (LZO), np. toluen. Pigmenty w formie „kolczastych” cząsteczek można będzie bez problemu rozprowadzić w nietoksycznych ośrodkach takich jak woda.

Dzięki temu znacznie spadłaby emisja LZO, którą ocenia się obecnie w samych Stanach Zjednoczonych na 8 mln ton rocznie. Te szkodliwe związki powodują choroby układu oddechowego, a także współtworzą smog i przyczyniają się do zmian klimatycznych. Jak podkreśla Kotov: „Rozpuszczalniki na bazie LZO są toksyczne, łatwopalne, kosztowne w użyciu i utylizacji. Jeśli uda się je zastąpić, skorzysta na tym nie tylko środowisko, ale i portfele producentów”.

Kontrola i elastyczność

Oczywiście produkty nie zawierające LZO lub o niskiej ich zawartości są już obecne w sprzedaży, ale wykorzystanie „kolczastych” cząsteczek pozwoliłoby je otrzymywać w sposób prostszy i tańszy. Cały proces można łatwo dostosować do swoich potrzeb. Naukowcy z University of Michigan wyhodowali igiełki tlenku cynku na mikrokuleczkach polistyrenu, ale w roli rdzenia i w roli kolców można wykorzystać różne materiały. Ponadto liczbę i rozmiar kolców można dostosować sterując czasem, przez który cząsteczki pozostają w roztworach podczas formowania. Największą zaletą procesu jest więc elastyczność i ścisła kontrola nad jego przebiegiem.

Oprócz dyspersji pigmentów w farbach „kolczaste” cząsteczki znajdą oczywiście również inne zastosowania. Ich twórcy mówią np. o dyspersantach, które pomogłyby przy usuwaniu plam oleju powstałych wskutek wycieku czy też o nowych sposobach dostarczania nierozpuszczalnych w wodzie leków. W tym momencie wszystko zależy od partnerów, którzy pomogą rozwinąć tę technologię i wprowadzić ją na rynek.

Źródło: University of Michigan

Czytaj również

Oceń artykuł:
Oceń pozytywnieOceń negatywnie
100%
0%
Ocen: 1
Loading...Loading...
Napisz do redakcji
Podziel się

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

 REKLAMA