2019-06-01 05:17:01
显微镜下的胶体凝胶特性

东京大学的研究人员设计了一种跟踪胶体凝胶凝胶化的方法。他们的共聚焦显微镜技术允许分析过程的不同阶段,从而深入了解其机械稳定性。希望使用这种技术获得的理解将有助于胶体凝胶在许多领域的发展,这些领域影响着从药品到建筑的日常生活。

许多化妆品,药品,食品甚至建筑材料都是由胶体凝胶构成的,因此,胶体被广泛研究。然而,迄今为止,研究方法还没有能够遵循完整的凝胶化过程。现在,东京大学的研究人员使用共聚焦显微镜以单粒子分辨率实时分析该过程。他们的研究结果发表在Science Advances上。

胶体凝胶由彼此缠绕的两相组成:固体颗粒网络和液体溶剂。结果是具有独特性能的软固体材料,包括弹性和机械稳定性,这使它们成为众多应用的有吸引力的选择。虽然这些属性已经商业化,但迄今为止已经获得的理论理解并未完全解释它们。

“研究已经形成的胶体凝胶意味着凝胶化的实际过程仍然是一个黑盒子,”研究的主要作者之一Hideyo Tsurusawa解释说。

共同作者Mathieu Leocmach说:“通过建立一种方法,使我们能够跟踪完整胶凝过程的动力学,我们对胶体凝胶特性的起源有了新的认识。了解凝胶化的各个阶段使我们证明凝胶的机械稳定性与等静压结构之间存在直接联系。“

等静压结构是经历平衡力的粒子或簇。研究人员发现,凝固过程中凝固过程中的点对应于通过凝胶的等静压结构的各向同性渗透点。他们对低浓度凝胶和高浓度凝胶之间渗透行为差异的比较表明,等静压结构的空间跨度渗透与机械稳定性直接相关。

相应的作者Hajime Tanaka解释说:“我们技术的实时性和分辨率已经导致了以前无法实现的深度理解。” “我们希望增强的洞察力对于致力于解决广泛胶体凝胶应用中复杂的机械和流变问题的研究人员非常有用。”

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