Созданы материалы с отключаемой липкостью

Исследователи института Ренселлера создали "оптически переключаемый" материал, поверхностные свойства которого изменяется при облучении ультрафиолетом.

Во многих областях, связанных с биосепарацией, когда определённые белки требуется отфильтровать от сложных биологических жидкостей, применяются мембраны из синтетических полимеров. Но белки нередко прилипают к этим мембранам, закупоривая их поры и серьёзно ухудшая их использование.

Учёным требуется использовать дешёвый способ очистки рабочих поверхностей, не трогая и не перемещая их. Но до настоящего времени такая чистка требовала использования дорогостоящих химикатов и сложных процедур, которые к тому же приводили к значительным потерям времени.

Чтобы сделать новый материал, Джорджесу Белфорту с коллегами пришлось прикреплять молекулы спиропирана к молекулам широко употребляемого в промышленности полимера поли(эфирсульфона).

Спиропираны – это группа "светопереключаемых" органических веществ, которые в видимом свете находятся в "выключенном" состоянии: они бесцветны. Но при освещении ультрафиолетом они "включаются" — становятся красновато-пурпурными. Эта перемена ведёт к изменению полярности материала, то есть, к изменению химической структуры его молекул.

Когда вещество, содержащее спиропиран, переходит из неполяризованного состояния в поляризованное, молекулы белков меньше притягиваются. Освещение материала ультрафиолетом становится своеобразным молекулярным тумблером, заставляющим "липкие" белки отталкиваться от поверхности и смываться жидкостью.

Ценно то, что ни процедура "отключения", ни её механизм не представляют ничего замысловатого.

"Мы использовали относительно простое решение, которое может быть легко введено в производственный процесс, – говорит Белфорт. – Добавка вещества и использование переключения не сложны и могут предоставить промышленности много новых возможностей".

Помимо биосепарации, Белфорт предсказывает многочисленные способы и области использования своего изобретения. Например, в последнее время часты разработки в сверхмалых масштабах; в этих случаях использование света позволит управлять поверхностными клапанами, контролирующими течение жидкости по сверхтонким каналам.

Кроме того, учёный считает, что его находка может найти применение при обнаружении биологических веществ, а мембрана с меняющейся полярностью поможет избежать появления ненужных белков, делая исследование более точным.

По материалам Membrana.ru

Новости партнеров: