聚合物界面行为研究的新突破——光谱技术

印度的研究人员表示，他们已经发现了一种新颖、简单的方法来探测在不同条件下的聚合物的界面行为。他们的技术依赖于磁性极化的纳米乳液和可见光光谱技术，这将有利于科学家们开发用于改进食品和化妆品材料、药物输送系统和抗菌表面的胶状配方。

布拉格峰位置测量

 
在不同的物理化学条件下，理解吸附大分子在液体-液体界面下的行为是非常重要的。英迪拉甘地原子研究中心的团队负责人John Philip解释说：“由于胶态分散的稳定性取决于吸附物的行为(例如，聚合物或聚电解质)，因此研究它们的行为也有助于改善工业配方的保质期。”
 
目前，研究人员主要使用原子力显微镜和低温透射电子显微镜等昂贵而复杂的技术来研究聚合物分子在界面上的构象行为。然而，Philip和他的同事AW Zaibudeen开发的新技术要简单得多。
 
测量布拉格峰位置变化
 
在弱磁场(强度约为100高斯)下，研究人员开发出了一个周期性的一维阵列油水滴。菲利普解释说:“我们用白光照射这种一维有序结构，当布拉格条件满足时，它们会选择性地反射可见的波长(也就是说，一种颜色被反射)。由于水滴间距在亚微米波长范围(400-700纳米)，布拉格条件满足于可见光波长(与金属x射线波长不同)，以及我们在工作中使用的技巧来探测。”
 

 

研究人员将他们希望研究的聚合物附着在这些液滴上，然后观察这些液滴在不同环境下的位置是如何变化的——例如，在不同的pH或离子浓度的溶液中，或者在不同的温度下。Philip说:“我们需要一种小型且基于纤维光学的光谱仪，用来测量水滴反射的光波长。”
 

 

 
基于他们的技术，研究人员说他们能够观察这些聚合物在不同条件下的构象变化，并决定它们的行为，例如，当它们被拉伸或压缩时。
理解生物过程的重要性
 
他说：“正如前面提到的，在工业应用中开发胶态配方是很重要的，在不同的环境条件下，多电解质的行为方式对理解蛋白质折叠和DNA缩合等生物过程也是非常重要的。这是因为聚电解质在液体-液体界面上的吸附模拟了细胞-液体界面上带电大分子的体内条件。”