Światłem UV można zmieniać właściwości powierzchni
Naświetlając powierzchnię cienkiej warstwy polimerów PSF (ang. polysulfone) oraz PESF (ang. polyethersulfone) światłem ultrafioletowym (UV) zmienia się właściwości tych warstw, przez co powierzchnia staje się coraz bardziej hydrofilowa (wodolubna). Tego typu cechę można wykorzystać przy konstrukcji różnego typu urządzeń o charakterze "laboratorium na chipie" - informuje "Langmuir".
Naukowcy z Ariel University Center of Samaria współpracujący z
doktorem Doron'em Aurbach'em z Bar-Ilan University odkryli nowe
właściwości powierzchni utworzonych z polimerowych materiałów -
PSF oraz PESF.
Eksperyment polegał na naświetlaniu, przez kilkadziesiąt minut,
światłem ultrafioletowym warstw polimerowych (PSF lub PESF) o
grubości kilkudziesięciu mikrometrów.
Po każdych 10 minutach
ekspozycji na działanie promieniowania UV, naświetlane próbki były
poddawane analizom mającym na celu określenie zmian hydrofobowości
powierzchni, czyli badany był kąt zwilżania powierzchni (kąt, jaki
tworzy zewnętrzna krawędź kropli wody (o objętości 5 mikrolitrów)
i powierzchnia, na której jest kropla naniesiona).
Okazało się, iż wraz z wydłużaniem ekspozycji polimerowych warstw
na działanie promieniowania UV, następowało znaczne zmniejszenie
kąta zwilżenia.
Co oznaczało, iż im dłużej próbka była
naświetlana, tym większą powierzchnię zajmowała kropla wody
naniesiona na badaną powierzchnię polimeru. Zaobserwowane zmiany
były znaczne, gdyż wystarczyło 90 minutowe naświetlanie
powierzchni światłem UV, by 8-krotnie zmniejszył się kąt zwilżania
tej powierzchni!
Jak twierdzą izraelscy naukowcy, za zaistniałą sytuację
odpowiedzialny jest w 100 procentach polimer, z jakiego utworzone
były zmienne warstwy. Materiał ten pod wpływem światła UV ulega
procesowi utleniania indukowanego promieniowaniem ultrafioletowym,
podczas którego powstaje kwas sulfonowy oraz disulfonowy, znany
powszechnie surfaktant, obniżający hydrofobowość powierzchni.
Surfaktant ten, (kwas sulfonowy) przenika do kropli wody,
naniesionej na powierzchnię zmienionego polimeru, co powoduje
obniżenie napięcia powierzchniowego (co można określić poprzez
analizę zmniejszającego się kąta zwilżania) i rozlanie się kropli
na większej powierzchni.
Co ciekawe, wystarczy przemycie powierzchni wodą, by ta
ponownie powróciła do swych pierwotnych właściwości!
Takie nietypowe cechy materiału można wykorzystać między innymi
przy tworzeniu różnego typu nowoczesnych urządzeń o charakterze
"laboratorium na chipie", gdzie poprzez indukowaną światłem UV
zmianę właściwości powierzchni, możliwe jest kierowanie ruchem
kropli badanych substancji. (PAP)
ostatnia zmiana: 2008-06-12
poleca:
