Ученые рассмотрели под микроскопом свойства коллоидного геля
Москва, 12:14, 03 Июн 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Используя конфокальную микроскопию, исследователи из Токийского университета впервые смогли проанализировать процесс застывания коллоидных гелей в реальном времени с разрешением в одну частицу.
Выводы проекта представлены в Science Advances, сообщает sciencedaily.com. Коллоидные гели – широко распространенный продукт, применяемый в косметике, фармацевтических средствах, еде и строительных материалах. Но, несмотря на популярность, до недавнего времени не существовало методов, позволяющих проследить весь процесс застывания. Команда специалистов из Токийского университета решили эту проблему.
Коллоидные гели включает 2 тесно связанные фазы: сеть твердых частиц и жидкий растворитель. Они обеспечивают существование твердо-мягкого материала с уникальными свойствами, вроде эластичности и механической стабильности. Производители активно используют эти характеристики, хотя и полностью не понимают лежащих в основе механизмов.
«Изучение сформировавшихся материалов означает, что процесс застывания остается своеобразным черным ящиком», — сказал один из ведущих авторов работы, Хидейо Цурусава.
«Создав метод, позволяющий наблюдать кинетику механизма, мы получили новые сведения о происхождении характеристик коллоидных гелей, — продолжил второй ведущий автор, Матье Леокмач. – Понимание отдельных стадий застывания позволяет продемонстрировать прямую связь механической стабильности гелей и изостатических структур».
Последний термин относится к частицам или кластерам, на которые воздействуют уравновешивающие силы. Исследователи выяснили, что момент застывания, когда появляется твердость, соответствует точке изотропного просачивания изостатических структур через гель. Сравнение феномена при высокой и низкой концентрации материала предположило прямую связь с механической стабильностью.
«Работа в реальном времени и разрешение позволило лучше понять ранее недоступные механизмы, — сказал ответственный автор, Хадзимэ Танака. – Надеемся, техника поможет разобраться в сложных механических и реологических свойствах для более эффективного применения коллоидных гидрогелей».
