تعاطي المنشطات الفرشاة البوليمر مع نتائج جسيمات نانوية الذهب في مركب للتحويل أن التغيرات في السماكة اعتماداً على درجة الحموضة. أبحاث الفيزياء في "جامعة دارمشتات للتكنولوجيا" في مجلة "المسألة لينة" يمكن استخدامها لتصميم nanosensors الكيميائية للتحليل التشخيصي أو البيئية.
فرش البوليمر هي سلاسل الجزيئات التي هي المطعمة كثيفة على السطح. بسبب القوة الكهربائي، السلسلة تمتد من السطح وتشكل طبقة تشبه الفراء بعد سمك نانومتر مئات عدة. حاليا، وقد ركز البحث على تصميم أنظمة البوليمر التي تستجيب لمختلف المحفزات البيئية مثل درجة الحموضة، درجة الحرارة أو المؤشرات الحيوية المحددة. أظهر علماء الفيزياء في دارمشتات تو وتو برلين للمرة الأولى كيف يمكن تبديل سمك فرش البوليمر عن طريق الجمع بين جسيمات نانوية حساسة لدرجة الحموضة الذهب.
وقال ديكران بوياسييان "الجمع بين سلاسل البوليمر وجسيمات نانوية الذهب هو واعدة، خصوصا في التشخيص الطبي أو التحليل البيئي،". طالب الدكتوراه 30 عاماً يعمل في مجموعة '' "المسألة توتره ناعمة" '' برئاسة البروفيسور ريجين فون كلينزين.
"هذه التكنولوجيا لا تزال في المراحل الأولى من التنمية، والهدف الرئيسي هو كيف يمكن تعديل ومعايرة في بيئة تسيطر عليها، التفاعل بين نظام البوليمر وجسيمات نانوية" بوياسييان أوضح. يمكن استخدام المواد البوليمرية الذكية لتقرير الإفراج عن nanosensors الكيميائية للسموم أو الخلايا السرطانية، معلمات جهاز رصد أو المخدرات المستهدفة في الجسم البشري.
بوياسييان اختبار نوعين من البوليمرات درجة الحموضة غير متحسسة للاستخدام طويل الأجل كجهاز استشعار: بنيبام غير الأيونية والأيوني بميتاك. يعتبر في السابق أن يكون غير مناسب لأن جزيئات الذهب يتم غسلها بعيداً عن الفرشاة على درجة الحموضة العالية. ومع ذلك، الأيوني بميتاك فرش، جزيئات الذهب هي لا تتأثر بالتغيرات في درجة الحموضة.
وبالإضافة إلى ذلك، بوياسييان كان قادراً على إظهار كيفية إعداد تبديل الأس الهيدروجيني يمكن عكسها معقدة من بميتاك بإدراج جسيمات نانوية الذهب وكيف يعمل على تشكيل معقدة. في بيئة حمضية، تفقد الجسيمات التهمة وتحدث تفاعلات الجسيمات الجسيمات والتفاعلات بين الجسيمات-فرشاة. يؤدي هذا الفرشاة إلى تضخم نظراً للسلسلة مقيد أقل.
وفي المقابل، يخلق بيئة قلوية شحنة سالبة على الجسيمات والتفاعل مع فرشاة مشحونة بشكل إيجابي المفضل. تسبب انهيار السلسلة طبقة الفرشاة لتصبح أرق.
نظراً لاختلاف سمك يؤثر أيضا على تكوين الطيفية للضوء المنعكس، يمكن استخدام المواد نانوسينسور اللونية. نظراً لحجمه الصغير جداً، قد تكون إلى جانب ميكرولاسيرس والمطيافات، التي في المستقبل يمكن أن تستخدم في نظم رقاقة المختبرات وحتى في الخلايا البشرية.
