Fig. 1 Micrographies optiques d'agrégats formés à partir de microparticules de β-cyclodextrine (βCD(x)-SAP, particules incolores) et des microparticules d'adamantane (Ad(y)-SAP, particules rouges). Teneur en βCD de 26,7 % en moles, X, était de 26,7 % en moles, Les teneurs en ad y étaient de 5,2 et 15,1 % en moles. Crédit :Université d'Osaka
Des scientifiques de la Graduate School of Science de l'Université d'Osaka ont créé des microparticules de polymère superabsorbant (SAP) qui s'auto-assemblent en structures qui peuvent être modifiées en ajustant la proportion de type de particule. Cette recherche peut conduire à de nouveaux « matériaux intelligents » biomimétiques accordables qui peuvent détecter et réagir à des produits chimiques spécifiques.
Les molécules biologiques dans les organismes vivants ont une capacité remarquable à former des structures auto-assemblées lorsqu'elles sont déclenchées par une molécule externe. Cela a conduit les scientifiques à essayer de créer d'autres « matériaux intelligents » qui répondent à leur environnement. Maintenant, une équipe de chercheurs de l'Université d'Osaka a mis au point un système accordable impliquant des microparticules de poly(acrylate de sodium) qui peuvent avoir l'un des deux types de groupes chimiques attachés. Les paramètres ajustables x et y se réfèrent au pourcentage molaire de microparticules à résidus β-cyclodextrine (βCD) et adamantyle (Ad), respectivement.
"Nous avons constaté que la forme macroscopique des assemblages formés par des microparticules dépendait de la teneur en résidus, " dit le co-auteur principal Akihito Hashidzume. Pour que les assemblées se forment, x devait être d'au moins 22,3 ; cependant, la forme des assemblages pourrait être contrôlée en faisant varier y. Au fur et à mesure que la valeur de y augmente, les grappes s'allongeaient de plus en plus. L'équipe a émis l'hypothèse qu'à des valeurs plus élevées de y, de petites grappes pourraient se former tôt et se coller les unes aux autres, conduisant à des agrégats allongés. Inversement, quand tu étais petit, les grappes ne se colleraient qu'après de nombreuses collisions, résultant en des agrégats plus sphériques. Cela fournit un moyen de s'adapter à la forme des clusters résultants. L'équipe a mesuré les agrégats au microscope pour déterminer les formes des assemblages à l'aide d'une analyse statistique.
« Sur la base de ces constatations, nous espérons aider à révéler l'origine de la forme diverse des organismes vivants, qui sont des assemblages macroscopiques contrôlés par reconnaissance moléculaire, ", déclare le co-auteur principal Akira Harada. Cette recherche pourrait également conduire au développement de nouveaux capteurs intelligents pouvant former des grappes suffisamment grandes pour être vues à l'œil nu.
Fig. 2 Le rapport hauteur/largeur de l'agrégat (a/b) en fonction du contenu de l'annonce, y. Des agrégats allongés se sont formés à plus grand y, auquel l'interaction était plus forte. Crédit :Université d'Osaka
