Una imagen de microscopía electrónica de transmisión (TEM) muestra que los compartimentos esféricos están interconectados a través de nanocanales. Crédito:S. Nunes
Un ayuno Un método seguro para preparar un material poroso tridimensional que imita la forma de un panal podría tener amplias aplicaciones en catálisis. entrega de medicamentos, o para filtrar el aire para eliminar contaminantes o virus.
Tanto la celosía de un panal como la simetría de una diatomea son estructuras vivientes complejas que comprenden patrones y formas que durante mucho tiempo han proporcionado inspiración a los científicos. Una aplicación reciente es desarrollar materiales porosos jerárquicos artificiales que sean estables, sin embargo, tienen una gran superficie y la capacidad de extraer materiales de forma selectiva. Sin embargo, ha sido difícil construir estas estructuras a nanoescala debido a su complejidad y repetibilidad de patrones a través de escalas desde los compartimentos individuales hasta la estructura completa.
Un equipo de KAUST, dirigido por Suzana Nunes, ha propuesto un método simple que, en solo cinco minutos, puede producir una película flexible con una estructura jerárquica compleja que tiene patrones repetidos de interconexión, poros de forma regular.
Con expertos en el Laboratorio central de caracterización e imágenes, el equipo utilizó el copolímero de bloque llamado poliestireno-b-poli (acrilato de tercbutilo) (PS-b-PtBA) para demostrar este método. Probaron varias concentraciones de PS-b-PtBA con diferentes mezclas de solventes, vertió las soluciones resultantes en placas de vidrio y las evaporó durante diferentes períodos de tiempo para promover la nucleación y el crecimiento de cavidades con paredes interconectadas altamente porosas. A continuación, la película resultante se sumergió en agua para eliminar el disolvente y detener la separación de fases.
"Al utilizar este método, creamos una plataforma importante para diseñar materiales porosos artificiales que replican sistemas porosos y complejos altamente ordenados que imitan la naturaleza, "explica el científico investigador y autor principal Stefan Chisca." Estos tienen un uso potencial para separaciones, como la filtración de virus, y para andamios biológicos, como los que se utilizan para la regeneración ósea ".
Las estructuras jerárquicas regulares que se repiten se muestran mediante imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) que ilustran cómo se ha formado la estructura de panal en la superficie del material. Crédito:S. Nunes
El estudio se publica hoy en Avances de la ciencia .
Las estructuras jerárquicas regulares que se repiten se muestran mediante imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) que ilustran cómo se ha formado la estructura de panal dentro del material. Crédito:S. Nunes
