Doping sikat polimer dengan partikel nano emas hasil dalam komposit switchable bahwa perubahan dengan ketebalan pH. Penelitian oleh fisikawan di Darmstadt University of Technology di jurnal lembut masalah dapat digunakan untuk merancang kimia nanosensors untuk analisa diagnostik atau lingkungan.
Sikat polimer yang makromolekul rantai yang padat dicangkokkan pada permukaan. Karena gaya elektrostatik, rantai meluas dari permukaan dan membentuk lapisan bulu-seperti memiliki ketebalan beberapa ratus nanometer. Saat ini, penelitian telah difokuskan pada desain sistem polimer yang menanggapi berbagai lingkungan rangsangan seperti pH, temperatur atau biomarker tertentu. Fisikawan di TU Darmstadt dan TU Berlin menunjukkan untuk pertama kalinya bagaimana ketebalan polimer sikat dapat diaktifkan dengan menggabungkan partikel nano emas pH-sensitif.
"Kombinasi dari rantai polimer dan partikel nano emas cukup menjanjikan, terutama di diagnosa medis atau analisis lingkungan," kata Dikran Boyaciyan. Mahasiswa doktor 30-tahun bekerja dalam kelompok "Interfacial lembut materi" yang dipimpin oleh Profesor Regin von Kleinzin.
"Ini teknologi tersebut masih dalam tahap awal pembangunan dan tujuan utama adalah bagaimana interaksi antara sistem polimer dan partikel nano dapat disesuaikan dan dikalibrasi dalam lingkungan yang terkendali," menjelaskan Boyaciyan. Bahan polimer cerdas dapat digunakan untuk laporan kimia nanosensors untuk racun atau sel-sel kanker, monitor organ parameter atau target obat melepaskan ke tubuh manusia.
Boyaciyan diuji dua jenis polimer pH-sensitif untuk penggunaan jangka panjang sebagai sensor: PNIPAM non-ion dan PMETAC kationik. Mantan dianggap tidak sesuai karena partikel emas dicuci dari sikat pada pH tinggi. Namun, di kationik PMETAC kuas, partikel emas tidak terpengaruh oleh perubahan pH.
Selain itu, Boyaciyan mampu menunjukkan bagaimana mempersiapkan sebuah saklar reversibel pH yang kompleks dari PMETAC dengan memasukkan partikel nano emas dan bagaimana pembentukan kompleks mereka bekerja. Dalam lingkungan asam, partikel menurunkan biaya dan interaksi partikel-partikel dan partikel-sikat interaksi terjadi. Hal ini menyebabkan sikat membengkak karena jaringan yang kurang dibatasi.
Sebaliknya, menciptakan lingkungan alkali muatan negatif pada partikel dan interaksi dengan kuas bermuatan positif pilihan. Runtuhnya rantai menyebabkan lapisan sikat untuk menjadi lebih tipis.
Karena variasi ketebalan yang juga mempengaruhi komposisi spektrum cahaya pantulan, materi dapat digunakan sebagai colorimetric nanosensor. Karena ukurannya sangat kecil, itu mungkin digabungkan ke microlasers dan spektrometer, yang di masa depan dapat digunakan pada laboratorium chip sistem dan bahkan dalam sel manusia.
