Nowy rodzaj membrany, opracowany przez naukowców z Uniwersytetu w Twente, może posiadać więcej lub mniej porów, w zależności od potrzeb. Dzięki temu możliwe jest „otwieranie” i „zamykanie” otworów, co ma zastosowanie w bioczujnikach oraz reakcjach katalizy i analizy. Badacze z MESA+ Institute for Nanotechnology opublikowali wyniki badań w Angewandte Chemie. Ich praca została określona przez to czasopismo jako „bardzo ważna”.
Rozmiar porów błon inteligentnych można zewnętrznie regulować. Struktura sera szwajcarskiego jest charakterystyczna dla wielu membran polimerowych, ale teraz została zmodyfikowana przez wprowadzenie żelaza do polimeru. Za pomocą sygnału elektrycznego lub reakcji chemicznej, rozmiar porów może być dostosowywany. Kluczem do kontroli tego procesu jest przyjmowanie lub oddawanie elektronów przez żelazo.
Dzięki regulacji wielkości porów, przepuszczalność i selektywność membrany może być stosowana do rozdzielania różnych substancji lub kontrolowanego uwalniania. Naukowcy Uniwersytetu w Twente widzą zastosowanie tej błony np. w analizie i rozdzielaniu białek.
Dodatkową zaletą nowych membran jest zmiana ich koloru w zależności od rodzaju substancji, która na niej osiada, co znacznie ułatwia wykrywanie i analizę białek. Taka membrana jest tanim czujnikiem biologicznym.
Innym zastosowaniem inteligentnej membrany są reakcje katalizy. Tutaj możliwe jest upieczenie dwóch pieczeni na jednym ogniu. Wielkość i przepuszczalność porów może być zmieniana przy pomocy reakcji chemicznej z solą srebra. Nanocząsteczki tego metalu są osadzane na membranie w tym samym czasie. Srebro to ważny katalizator o wielu zastosowaniach.
Badania nad membraną prowadzone są przez grupę naukowców specjalizujących się w inżynierii materiałowej i technologii polimerów, której przewodzi prof. Julius Vancso. Grupa ta jest częścią MESA+ Instytutu Nanotechnologii Unwersytetu w Twente.
- Kaihuan Zhang, Xueling Feng, Dr. Xiaofeng Sui, Dr. Mark A. Hempenius and Prof. G. Julius Vancso, „Breathing Pores on Command: Redox-Responsive Spongy Membranes from Poly(ferrocenylsilane)s,” Angewandte Chemie International Edition, DOI:10.1002/anie.201408010
- http://phys.org/news/2014-10-swiss-cheese-membrane-adjustable-holes.html
Opracowała: Olga Polakowska
Korekta: Maciej Bielak-Wolanin
