Ученые создали коллоидный магнитный конструктор

Формирование коллоидных частиц (вверху), магнитная сердцевина и частицы с "заплатками" (ниже), формирование структур самопроизвольно и под воздействием внешнего поля(ниже). Фото Sacanna, et al.

Химики из Нью-Йоркского университета и университета Утрехта создали магнитные коллоидные частицы, способные самопроизвольно и обратимо собираться в микроскопические структуры. Образованием структур можно управлять с помощью магнитного поля и концентрации солей в растворе. Работа опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, краткий пересказ работы публикует сайт PhysOrg.com.

Коллоидные частицы состояли из двух компонентов - кубических магнитных частиц оксида железа и полимерного покрытия. Кубические частицы окружались капельками силиконового масла, так, что из-за поверхностного натяжения одна сторона куба находилась на поверхности капли. Эту часть поверхности получившейся частицы авторы называли “магнитной заплаткой”. На финальной стадии силиконовое масло полимеризовывалось и частицы затвердевали.

Ученые могли регулировать размер капель, в которые погружались магнитные кубики. В зависимости от объема капли изменялось соотношение между поверхностью магнитной заплатки и общей поверхностью частицы. Это соотношение определяло характер структур, которые образовывали коллоидные частицы. Если полимерная часть была достаточно большой, то частицы из-за пространственных затруднений могли образовывать только димеры. Частицы с меньшим объемом полимера образовывали треугольные тримеры.

Ученые также научились создавать частицы с двумя магнитными кубиками, заключенными в капле полимера. Такие шарики с двумя “заплатками” собирались в линейные тримеры.

Образование коллоидных структур из частиц контролировали силы магнитного притяжения между “магнитными заплатками” и электрического отталкивания между одинаково заряженными поверхностями полимера. Увеличивая концентрацию солей в растворе, где находились частицы, исследователи могли уменьшать силы отталкивания и способствовать образованию структур.

Образование димеров и тримеров происходило в отсутствии внешнего магнитного поля. Если же к коллоидному раствору прикладывалось магнитное поле, димеры и тримеры распадались и частицы собирались в длинные нитчатые структуры. При большой концентрации они складывались в слои. Таким образом, включением внешнего магнитного поля ученые были способны изменять структуры коллоидного раствора.

Исследователи планируют использовать разработанные технологии для создания коллоидных жидкостей с контролируемым образованием внутренней структуры. Ученые собираются научиться создавать коллоидные частицы с контролируемым количеством нескольких магнитных заплаток, поскольку это, по их словам, позволит создавать различные структуры просто изменяя в смеси соотношения между количеством разных частиц.

Обсудить
«Дикие люди проявили дикость — удивляться нечему»
Студента заставили извиниться, но он готов продолжить спор с кавказцами
Смеяться грешно
Кто надрывает животы на концертах Петросяна: беспощадный репортаж из преисподней
«Если тебе не на работу — пей»
Почему русские рабочие не могут жить счастливо
Борис Ельцин«Это было время, когда делились огромные богатства»
Чем запомнился россиянам первый президентский срок Бориса Ельцина
Дональд ТрампСвоих не бросаем
План Трампа: спасти богатых и сэкономить на бедных
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
Домашние заготовки
Почему российской строительной сфере не обойтись без отечественных алюминиевых панелей
Бандитский спецназ
Главный киллер ореховских знал толк в конспирации и технологиях
«Закроют меня — другие продолжат»
Бывший полицейский разоблачал коллег и теперь рискует сесть
Судьба офицера
Полицейский убил коллегу, покончил с собой и оставил сиротами троих детей
Темные времена
Лихие 90-е: спецпроект «Ленты.ру»
«За деньги девчонки торгуют любовью»
Чему научили нас первые советские рэперы
«Вся рок-н-ролльная Москва плотно сидела на кислоте»
«Наутилус Помпилиус», золото тещи и расширение сознания Ильи Кормильцева
Слишком много знали
Кто предсказал гибель «Титаника», теракт 11 сентября и тоталитаризм
«Некоторые из них педерасты»
Скандальный балет Серебренникова «Нуреев» собрал в Большом всю российскую элиту
Тест-драйв лучшей BMW M5
Знакомимся с первой полноприводной «эмкой» на серпантинах Португалии
Самые редкие версии BMW M5
Эксклюзивные M5 для пуристов, арабских шейхов и просто прогулок с ветерком
Невероятные стартапы, которые изменят жизнь водителей
Автомат по продаже машин, встроенный алкотестер и так далее
Самые необычные фары в истории
Головная оптика, от которой можно офонареть
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир