Khoa học tự nhiên

Vật liệu gel mới có thể điều chỉnh các thuộc tính theo ý muốn (19/11/2012)

Kiểm soát và thay đổi như ý độ trong suốt, các tính chất dẫn điện và độ cứng như của một gel là những triển vọng của một phát hiện mới của các nhà nghiên cứu tại trường Bách khoa liên bang Lausanne (EPFL), đánh dấu bước tiến quan trọng với các vật liệu được sử dụng trong ngành công nghiệp chăm sóc sức khỏe, công nghệ cao và mỹ phẩm.

Nói đến gel, chúng ta nghĩ ngay ra các kiểu tóc lộng lẫy. Trên thực tế, vật liệu này ẩn nấp khắp mọi nơi từ kính áp tròng đến mực in, các cảm biến đến các điện cực trong y tế và thậm chí các mô cấy ngực. Các thuộc tính siêu thấm nước, tính linh hoạt và kẹp chặt khiến chúng trở nên hấp dẫn các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất. Chúng bao gồm một mạng lưới các chất rắn có thể giữ lại tới 99% chất lỏng trong khi vẫn giữ được hình dạng. Các nhà nghiên cứu mới công bố cách thức kết hợp 2 gel mà họ có thể theo dõi và thay đổi gần như theo ý, các thuộc tính của vật liệu mới kết hợp.

Phối hợp với các nhà khoa học ở Cambridge, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một vật liệu được gọi là “gel lớn” bằng kỹ thuật kết hợp các đoạn ADN với các hạt nano. ADN có thể liên kết với các hạt khác nhau tạo thành các gel có các đặc tính đã xác định trước.

Bằng cách thay đổi kích thước của mạng lưới các hạt “gel lớn” ở mức hiển vi, có thể điều chỉnh ánh sáng theo hướng có kiểm soát. Các nhà vật lý có thể xác định gel nhạy cảm với từng loại ánh sáng căn cứ vào mức độ tối ít hay nhiều. Đây là đặc tính thú vị trong lĩnh vực quang điện tử tìm cách điều chỉnh, khuyếch đại hoặc lọc truyền ánh sáng. Các đặc tính thú vị khác của “gel lớn” là tính thuận nghịch. Chỉ cần đốt nóng chúng để tách các thành phần. Có thể thấy bằng phương pháp đặc biệt này, các hạt rắn được điều chỉnh để có được các đặc trưng khác như quang học, từ các hợp chất tương tự. Khả năng sẽ có các vật liệu mà các đặc tính phụ thuộc vào nhiệt độ.

Phát hiện mới mở ra cánh cửa cho nhiều ứng dụng như gán cho các phân tử tính chất điện từ cụ thể, mà còn thay đổi hình mạng lưới các hạt. Giuseppe cho rằng có thể ứng dụng các phương pháp này cho vô số vật liệu khác gel, bọt hay mực. Để khám phá lĩnh vực mới này, các nhà nghiên cứu cần phải mở rộng từ mức vi mô đến mức nanometric.  

Nguồn: NASATI (N.P.D - Theo Physorg, 11/2012