|
دانشمندان انگلیسی و آلمانی روشی مناسب و جدید برای ساخت نوعی چسب نانوساختار به
دست آوردند که می‌تواند در سیستم‌های تحویل دارو، نانومحرک ها و حتی شامپوها به
کار رود. مصاحبه Nanotechweb.org با دکتر Mark Geoghegan ، سرپرست مرکز پلیمر
دانشگاه ، Sheffield را در این مورد می‌خوانید:
چگونه این نانوچسب را فرمول‌بندی کردید و چه چیز آ نرا قابل کنترل می‌سازد؟
این ترکیب شامل دو جزء اصلی است: یک ژل پلیمری و یک لایه فرچه‌مانند با ضخامت۲۰
نانومتر. ژل پلیمری به‌راحتی و با وارد کردن یک مونومر به داخل محلول حاوی اتصال‌دهنده
عرضی و یک کاتالیست، ساخته می‌شود. لایه فرچه‌مانند هم که کمی پیچیده‌تر است با
پلیمر شدن رادیکالی انتقال اتم سنتز می‌شود؛ به عبارت دیگر، ابتدا از نظر شیمیایی
سطح را آماده می‌کنیم و پس از آن یک مونومر، یک کاتالیست و یک لیگاند به محلول
اضافه کرده، به هم می‌زنیم. بدین ترتیب امکان رشد یک لایه پلیمری فرچه‌مانند ـ که
یک انتهای آن به یک زیرلایه سیلیکونی متصل‌شده ـ فراهم می‌آید که البته روش ساخت
وابسته به سیلیکون نیست.
از آنجایی که ما با پلیمرهای باردار یا پلی‌الکترولیت‌ها سروکار داریم، می‌توان
به‌راحتی چسبندگی را با تغییر pH قطع یا برقرار کرد. این ترکیب در آب شامل یک لایه
فرچه‌مانند با دارای بار مثبت، و یک ژل با بار منفی است که منجر به حالت چسبندگی
می‌شوند. در۲ pH= این ژل بار الکتریکی خود را از دست داده، جاذبه کولنی هم از بین
می‌رود و حالت چسبندگی قطع می‌شود. پیوندهای هیدروژنی به‌طور معینی در چسبندگی شرکت
می‌کنند؛ اما تشخیص نقش پیوندهای هیدروژنی و جاذبه کولنی از یکدیگر مشکل است. این
اثر تحت عنوان اثر Velcro مطرح می‌شود. با وارد کردن نیرو بین ژل و سطح فرچه‌ای
چسبندگی بهبود می‌یابد. در فشارهای پایین فقط شاهد چسبندگی سطحی هستیم؛ ولی هنگامی
که دو سطح را با فشار زیاد به هم متصل می‌کنید زائده‌های فرچه به بافت ژل رسیده،
مطابق اثر Velcro رفتار می‌کنند.
با توجه به قدرت، برگشت‌پذیری و مقیاس‌پذیری این سیستم چه کاربردهای نویدبخشی را
برای این چسب تصور می‌کنید؟
ما در مقاله خود به سیستم‌های سیالی اشاره کردیم که کانال‌های موجود در آنها
می‌توانند متناسب با میزان pH با چسبیدن و جدا شدن از یکدیگر باز و بسته شوند،
همچنین فرچه‌های پلی‌الکترولیت چندین سال است که به‌عنوان نانومحرک‌ها مورد توجه
قرار گرفته‌اند. دارورسانی یک کاربرد دیگر است. نمونه ساده دارورسانی، داروهای مورد
استفاده در روده بزرگ است که لازم است در pH اسیدی معده سالم باقی مانده، محتویات
خود را در محیطی با pH متفاوت آزاد کنند. بهداشت شخصی یکی دیگر از کاربردهایی است
که به ذهن می‌رسد. با گسترش این فناوری در شامپو و حالت‌دهنده‌ها نتایج شگفت‌انگیزی
حاصل می‌شود. مولکول‌های باردار نقش مهمی را در اینجا ایفا می‌کنند.
محصول شما در مقایسه با چسب‌های نانوساختار دیگر نظیر geckel چگونه است؟
چسب geckel یک مثال نادر از آن چیزی است که می‌توان با فناوری رایج به آن رسید.
چسب‌های الهام‌گرفته از پای مارمولک نیز وجود دارند؛اما geckel به‌دلیل قابلیت عمل
در آب، بهتر است. این چسب می‌تواند بارها مورد استفاده قرار گیرد؛ البته هر بار به
ابزاری برای از بین بردن آن از سطح نمونه نیاز است. بسیاری از کاربردهای فرمول‌بندی
geckel، برای این چسب نیز به کار گرفته شده؛ اما مزیت واقعی این محصول این است که
انجام آن بسیار آسان است و می‌تواند در محل خود کنترل شود، همچنین افزایش مقیاس آن
آسان است. ما تاکنون با چسب قابل کنترل خود نواحی در اندازه سانتی‌متر را نیز
پوشانده‌ایم.
گام بعدی برای شما و گروه شما چیست؟
باید این فناوری را بهتر درک کرده؛ آن را بهبود بخشید. اختلاف pH زیاد نیست. محدوده
pH 1تا ۲ برای اینکه چسبندگی کامل شود نسبتاً کم است؛ اما این چیزی است که می‌توان
آن را بهبود داد. گام بعدی ما تحقیق و بررسی علمی بر روی تفاوت سازوکارهای
پیوندهاست.
|
