Kapat

Yağ-Su Ara Yüzünde Sıkıştırılmış Polimer Yapıların İncelenmesi

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı (ORNL) ve Tennessee Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, nöromorfik bilgi işlem ve biyo-ilham teknolojileri adına materyalleri geliştirmek amacıyla, yağ-su arayüzünde bulunan polimerin öztoplanmasının iç işleyişine dair yeni bir bakış açısı elde ettiler. Elde ettikleri bulgular, moleküllerin sıkıştırılması ve kendilerini belirli işlevler için değiştirilebilen yapılara sahip tek tabakalı kalın yüzeylere yönlendirmeleri konusunda yeni bilgiler sağlar. Yetkililer konu hakkında sıvı-sıvı arayüzünde meydana gelen kimyanın tasarım yapılarını anlayarak özel niteliklere sahip yeni malzemeleri nasıl üretebilecekleri hakkında fikir sahibi olabileceklerini bildirmişlerdir.

Bu çalışma, seçici hücre membranları gibi çift katlı lipit katmanları taklit etmek için yumuşak malzemelerin kullanılmasına olan ilgiyi arttırmaktadır. Bu katmanlar genellikle beynin sinir ağı boyunca sinyalleri işlemek ve hücreler arasında iyonları, proteinleri ve diğer molekülleri taşımak gibi önemli biyolojik işlevlere sahip yapılardır. Bazı araştırmacılar daha önce yağda lipit kaplı su damlacıkları kullanarak biyomimetik membranlar tasarladılar. Doğal bilgi işleme, öğrenme ve hafızaya sahip nöromorfik veya beyin benzeri bilgisayarlar için duyusal bileşenler olarak potansiyellerini ortaya koydular. Lipitler doğal olarak kırılgan ve çürümeye yakın yapılardır. Bundan dolayı yetkililer, istikrar sunan ve aynı zamanda bir dizi doğal işlevsellik sağlayabilen polimer bazlı suretlerini geliştirmekle ilgilendiklerini belirtmişlerdir.

Bununla birlikte ara yüzey kimyası bilgisi olmadan, doğal veya sentetik moleküllerden fonksiyonel iki tabakalar oluşturmak belirli bir bilinmezlik içerir. Ara yüzey bilgisi olmadan oluşturulan membranlar istenilen niteliklerde olmayabilir. Molekülleri belirli amaçlar için yönlendirebilmek ve yeni işlevlerin kilidini açabilmek için, öztoplanma işlemi sırasında moleküler düzeyde neler olduğunun bilinmesi gerekir.

Yağ-Su Arayüzünde Sıkışan Polimer Deneyleri

Araştırmacılar deneylerde kullanmak için doğal lipitlere benzer bir yapıya sahip küçük bir polimer varyantı olan bir oligomer seçtiler. Bu oligomerin su ve yağ arasındaki arayüzde oluşturduğu moleküler tek tabakayı araştırmak içinse yüzey spektroskopisi yöntemlerini kullandılar.

Çalışılan oligomer amfifilik bir moleküldür, yani yapısının parçaları hidrofobiktir. Yağda stabilize edilen numuneler su bazlı bir çözelti içine sokulduğunda, moleküller karışık çekimlerine ve suya itilmesine yanıt olarak kendiliğinden bir araya gelirler . Oligomerlerin hafif yüklü kutup kafaları, aynı zamanda kutupsal olan su fazında olmak isterken, kutupsuz kuyruklar yağ fazında olmak istemektedir. Yetkililer su fazındaki iyonların veya yüklü parçacıkların ayarlanmasının, iyi tanımlanmış arayüzlerin oluşumuna yardımcı olduğunu ve oligomerlerin daha sıkı sarılmış yapılar aldığını keşfettiklerini belirtmişlerdir.

Yüzeyleri yeni malzemeler tasarlamak için moleküler düzeyde uygun hale getirmek sadece biyobilişim için değil, aynı zamanda kimyasal ayrımlar, algılamalar ve belirleme işlemleri için de geniş olanaklar sunar. Araştırmacılar sıvı-sıvı arayüzünü gözlemlemenin, tüm bu teknolojileri yönlendiren kimyayı anlamalarına yardımcı olduğunu bildirmişlerdir.

Kaynak

https://www.materialstoday.com/surface-science/news/packed-polymers-oilwater-interface/

Sizin için önerdiklerimiz:

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir