通过利用“液体混沌”形成的独特的树突粘性颗粒
材料具有壁虎腿的粘性。
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北卡罗莱纳州立大学的最新研究表明,独特的材料具有不同的属性类似于壁虎的脚——坚持任何表面的能力,可以创建利用liquid-driven混乱产生柔软的聚合物微粒与层次分支微观和纳米级。
这一发现,在期刊中描述自然材料，持有凝胶，糊剂，食品，非织造织物和涂层的进步的可能性。
Orlin Velev说，在特殊条件下，从溶液中析出的各种聚合物可以制造出具有独特黏附和结构构建特性的软树枝状颗粒材料，S. Frank and Doris Culberson北卡州立大学化学与生物分子工程特约教授，论文通讯作者。
“我们使用”液体“纳米制造物在溶解聚合物并用另一种液体迅速混合溶液后将大多数聚合物转化为支化颗粒。”“这种在湍流中的快速混合产生分级方式组织的支化颗粒。”
围绕这些颗粒的最薄的分支形成纳米纤维的珊瑚岩，丝绒加入，通过称为van der WaaS力的吸引力的分子力分配它们的粘性。在这里看到一个三维粒子的视频。
新材料不仅是其结构，而且在其制造的方式中是独一无二的。
“湍流的使用通常不被称为制造有组织结构的方式，”Velev说。“在这里，我们正在使用这种固有的混沌过程来创建分层结构。”
用于制造这些材料的液体工艺适用于许多类型的聚合物，通常是高效和廉价的。Velev补充说，制造过程可以很容易地按比例放大，以生产大量的软纳米材料，这通常是制造微纳米级材料的一个挑战。
Velev实验室的未来研究将寻求详细介绍这种令人惊讶的发现背后的基本面。研究还将检查可以使用该方法产生的不同类型的聚合物和生物聚合物材料，包括吸引或击退水的涂层和片材，例如或细胞支架和3-D印刷浆料。NC州已经提出了新的软树枝状材料和创建过程的过程。
“这项工作说明了基础科学和应用科学是如何协同工作的，”研究合作者和论文的合著者西蒙·斯托亚诺夫(Simeon Stoyanov)说。“我们从基础科学发现开始，在研究这些发现的同时，我们发现了许多新的应用，如超级粘合剂和涂料，这反过来又给它们的性能带来了新的基本问题。”
前博士。学生Sangchul Roh是纳米制作过程的共同发明人，本文的第一作者也是由奥斯汀·威廉姆斯和雷切尔·邦的研究生官员共同撰写的，他正在继续调查新材料的形成和应用。
该研究由国家科学基金会资助授予CMMI-1825476，CBET-1604116和NC州校长的创新基金。
-kulikowski -
编辑注意事项：纸张的摘要随后。
“具有不寻常的粘附性和结构性的软树枝状微粒”
作者：Sangchul Roh，奥斯汀威廉姆斯，雷切尔·邦和奥林D. Velev，北卡罗来纳州立大学;Simeon Stoyanov，联合利华
发表：2019年10月14日，在自然材料
迪伊：10.1038 / s41563-019-0508-z。
抽象的：形态之间的相互作用，排除粒子的粘附性和粘附性至关重要地确定了许多软材料和涂层的物理性质。支链颗粒或纳米纤维，纳米纤维纤维素或乳液二氧化硅可以增强胶体的结构构建能力，其粘附也可以通过毛细管性或结合剂增加。尽管如此，本质上发现的强粘连的替代机制涉及具有许多壁虎蜥蜴和蜘蛛网的脚下的纤维状垫（接触分裂）。在这里，我们描述了具有具有树突形态学的分支纳米纹核的分层结构化聚合物微粒的制造。高湍流中的聚合物沉淀导致微粒，具有分形支化和纳米纤维接触分裂，其在非常低的体积分数下表现出凝胶化，强烈的颗粒粘附和结合到涂层和无纺布片中。这些柔软的树突颗粒还具有食品，个人护理或药物制剂的潜在优势。
