石墨烯在醫(yī)藥和生物傳感器方面的應用
卡內基梅隆大學的化學家開發(fā)出兩種新的方法來表征三維大孔水凝膠，這是一種非常有希望被開發(fā)可用于催化劑，化學探測器，組織工程支架和吸附劑的碳捕獲“智能”響應的材料。
卡耐基梅隆的研究人員，教授Krzysztof ·Matyjaszewski發(fā)表了他們的結果在5月發(fā)行的《Advanced Science》雜志上，文章作為雜志的封底。他們的研究結果是高分子科學領域，擁有悠久歷史的Matyjaszewski實驗室的最新突破。
該3DOM水凝膠含有互連孔大小均勻的網絡。這些孔的配置可以使材料保持大量的液體，并影響材料的特性。
然而，雖然這些材料使用的是稱為膠體晶體模板工藝制成，而且工藝簡單容易，其性質使得科學家難以表征3DOM水凝膠的確切內部結構。
“這些使材料變得非常有用的多孔結構，也同時讓他們如此難以表征，”Matyjaszewski實驗室的博士生Hongkun He說。 “這些毛孔可以容納大量的水，但如果你移除這些水進行研究，毛孔會崩潰，你無法映射他們。”
他和他的合作者們能夠采用間接電子顯微鏡法表征3DOM水凝膠。他們把水凝膠浸泡在交聯劑中，交聯劑會創(chuàng)建初始3DOM結構的剛性逆向復制品。然后他們使用掃描電子顯微鏡（SEM）來照取逆副本的部分表面。
研究人員還發(fā)現，他們能夠給水凝膠補充水分，這證明了材料的形狀記憶特性，這是創(chuàng)造智能材料的關鍵性能。
他也是能夠使用納米級分辨率的X射線顯微鏡（ZEISS Xradia 800超），解決水合3DOM凝膠結構。該技術是無創(chuàng)和無損的，使研究人員能夠可視化水凝膠在環(huán)境條件下的3個維度。
“這標志著第一次，我們已經能夠視覺化這種材料中的可逆多孔結構，”J.C. Warner大學的自然科學教授，Matyjaszewski說。 “定義好的3DOM水凝膠提供了各種各樣的功能性材料的通用平臺?！?
研究人員認為，他們?yōu)?DOM水凝膠開發(fā)的簡單而有效的結構表征方法，會推進材料的研究。他們已經能夠通過與有機化合物和聚合物接枝，作出進一步化學修飾的3DOM水凝膠的孔。這個過程將允許他們使用水凝膠作為“干凝膠”，它可以演變成帶有編程特性和功能的材料，例如響應材料，有機無機復合材料和生物活性水凝膠消化或生物（宏觀）分子的分離。
