И. Канта разработали новый метод получения полимера (полиакриламида), который является важным для проведения научных исследований, инженерии и медицины. Этот метод позволяет получать гели в сложной форме и малых размерах (сотни микрометров), что открывает новые перспективы в области материаловедения. Результаты исследования были опубликованы в журнале Mendeleev Communications.

Полиакриламид (ПАА) представляет собой полимер с гелеобразной консистенцией при комнатной температуре. Его применение распространено в различных областях, таких как медицина, нефтяная промышленность и бытовая сфера. Например, в медицине ПАА используется для лечения заболеваний суставов, а в нефтяной промышленности — для проведения ремонтных работ в скважинах и очистки технической среды.

Эксперименты, проведенные учеными БФУ им. И. Канта, показали, что новый метод получения полимера отличается высокой эффективностью и точностью формирования гелей. Это открывает возможности для создания новых материалов с уникальными свойствами и применения их в различных областях науки и техники.

Эксперты БФУ им. И. Канта подчеркнули, что особенностью этого материала является возможность получать его непосредственно перед применением. Для синтеза полиакриламида (ПАА) требуются строительные блоки в виде молекул акриламида, фотоинициатора реакции и воздействия света. Энергия света разрывает малостабильные связи в молекуле-инициаторе, образуя активные частицы, которые начинают реагировать с молекулами акриламида. В результате образуются неразрушимые светом связи между молекулами, пояснили ученые.

Для более эффективного процесса полимеризации важно использовать фотоинициаторы, которые не подвержены воздействию кислорода. Существующие фотоинициаторы, как правило, теряют активность из-за реакции с кислородом, что замедляет процесс загеливания полимера.

Как отмечают эксперты, производство изделий из полиакриламидного амидного соединения (ПАА) с сложной геометрией или малыми размерами представляет определенные трудности. Для этого требуется специальная форма или использование фотомасок, что может быть сложно как с технологической, так и с финансовой точки зрения.

Одним из путей решения данной проблемы может быть разработка новых фотоинициаторов, способных обеспечить более быструю и эффективную полимеризацию без воздействия кислорода. Такие инновации позволят улучшить качество и производительность процесса создания изделий из ПАА, сократив при этом затраты и упростив технологические процессы.

Коллектив специалистов БФУ им. И. Канта разработал инновационную систему фотоинициаторов, которая нечувствительна к кислороду и позволяет синтезировать полиакриламидные гели с помощью фотолитографии без необходимости изготовления трафарета. Этот метод отличается от традиционных, поскольку реакция запускается при воздействии видимого света, а не ультрафиолетом.

Новая система, разработанная коллективом специалистов БФУ им. И. Канта, включает в себя бис(2,2'-бипиридин)(1,10-фенантролин) рутения (II) хлорид, натрия бромат и малоновую кислоту. Она предназначена для синтеза сшитых полиакриламидных гелей методом фотополимеризации.

Эта инновационная технология открывает новые перспективы в области синтеза гелевых материалов для различных применений, таких как биомедицинская инженерия, микроэлектроника и другие области, где требуется точное и контролируемое формирование структур.

Исследования, проведенные коллективом БФУ им. И. Канта, привели к созданию уникальной технологии, которая позволяет использовать гель для формирования двумерных фигур и их композиций с помощью цифровой фотолитографии. Этот метод предполагает создание изображения на компьютере, его проецирование на акриламид с инициатором и получение изделия нужной формы. Илья Мальфанов, старший научный сотрудник Центра прикладной нелинейной динамики БФУ им. И. Канта, подчеркнул важность данной технологии для различных областей науки и техники.

Полученный патент открывает новые перспективы для использования данной технологии. Авторы работы уже планируют применить свое изобретение для разработки химических вычислительных устройств, где обработка сигналов будет осуществляться за счет взаимодействия химических волн. Это открывает возможности для создания более эффективных и инновационных устройств, способных решать сложные задачи в области информационных технологий и биоинженерии.

Источник и фото - ria.ru