Ученые растворили нерастворимые полимеры

Максим Наговицын10.06.2025232

Химики впервые заставили упрямые полимеры светиться и удерживать чужие молекулы.

Ученые растворили нерастворимые полимеры
Эффективное внедрение углеводородов и красителей в водные полиполости усиливает их свечение. Источник: Science Tokyo

Химики давно изучают молекулы с одной полостью в растворах, но материалы с множеством полостей оставались загадкой — их просто не могли синтезировать. Пористые ароматические полимеры (PAP) делают за один шаг, и они отлично подходят для адсорбции газов и молекул, но только в твердом виде. В растворе они не работали: без модификаций эти полимеры не растворяются ни в чем из-за сильного слипания частиц.

Ученые из Токийского научного университета нашли способ «развести» PAP с водой, используя ароматические мицеллы — пузырьки из специальных молекул. Оказалось, что такие мицеллы удерживают полимеры в воде в семь раз лучше, чем обычные.

Метод прост: смешали, растерли, обработали ультразвуком — и получили сферические частицы размером около 100 нм.

Результаты опубликованы в издании Chem.

При синтезе PAP выходят разнокалиберными, но исследователи придумали, как их отсортировать — центрифугированием и фильтрацией. Теперь можно получать частицы почти одинакового размера, что важно для практического применения.

Главное — эти «упакованные» полимеры могут захватывать молекулы углеводородов, например, циклодекана или толуола. Если добавить их к полимеру на основе пирен-бензола (PBP), получится трехкомпонентный материал, который светится в девять раз ярче.

Так же можно встроить флуоресцентные красители — и получить водные растворы с красным или зеленым свечением, — объясняет Лоренцо Катти. — В отличие от одиночных полостей, здесь красители распределяются равномерно. Метод даже позволяет работать с нерастворимыми веществами вроде секстиофена — раньше такое было невозможно.

Еще один эффект: если добавить углеводород к уже «загруженному» красителем полимеру, свечение усиливается. Например, циклодекан увеличивает красную люминесценцию в девять раз — вероятно, потому, что его молекулы мешают красителям тускнеть от взаимного гашения. Создать такой четырехкомпонентный материал — редкий успех.

Ароматические мицеллы дали нам новый тип полимеров с множеством полостей, которые работают в воде совершенно иначе, чем одиночные молекулы, — заключают авторы. — Метод пригодится и для неорганических материалов, открывая путь к новым решениям для хранения веществ, сенсоров и катализаторов.

Это прорыв в материаловедении: теперь можно изучать полимеры с множеством полостей не только в порошке, но и в растворе. Практические применения:

  • Умные сенсоры — например, детекторы загрязнений в воде.
  • Новые катализаторы — реакции могут идти эффективнее.
  • Доставка лекарств — если научиться загружать в полости не только красители, но и препараты.

Метод требует дорогих ароматических мицелл и многоступенчатой обработки. В промышленности это может оказаться слишком затратно. Кроме того, пока неясно, как долго такие комплексы остаются стабильными в реальных условиях — например, под действием света или изменения pH.

Ранее ученые нашли потенциального конкурента графена.

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Нано

Отвары с наноприставкой: что известно о новом классе лекарств
Отвары с наноприставкой: что известно о новом классе лекарств

Когда древние рецепты встречаются с нанот

Вирусы встрепенулись: их шипы теперь можно ловить сетью
Вирусы встрепенулись: их шипы теперь можно ловить сетью

Что общего у спагетти и вирусов? Отв...

Ученые используют гусениц для синтеза наноуглеродов
Ученые используют гусениц для синтеза наноуглеродов

Ферменты гусениц сделали то, что не 

Глина против CO₂: старый материал проявит себя на новом фронте
Глина против CO₂: старый материал проявит себя на новом фронте

Глина, которую человечество использует тысячи ...

Ученые растворили нерастворимые полимеры
Ученые растворили нерастворимые полимеры

Химики впервые заставили упрямые полимеры свет

Новое покрытие из белка блох защитит импланты от бактерий
Новое покрытие из белка блох защитит импланты от бактерий

Что общего у блох и медицинских импл...

Новый спрей защищает растения от бактерий без химикатов
Новый спрей защищает растения от бактерий без химикатов

Фермеры десятилетиями заливали поля химией, но...

Ученые придумали, как проверять безопасность нанолекарств
Ученые придумали, как проверять безопасность нанолекарств

Наномедицина обещает прорыв в лечении рак...

Разделяй и властвуй: частицы Януса дробят CO₂ на полезные молекулы
Разделяй и властвуй: частицы Януса дробят CO₂ на полезные молекулы

Углекислый газ, который считают главным врагом...

Ученые заменили проблемный компонент вакцин
Ученые заменили проблемный компонент вакцин

Исследователи нашли способ сделать mRNA-...

Атомный пазл: что получилось, когда графен поженили со стеклом
Атомный пазл: что получилось, когда графен поженили со стеклом

Ученые впервые соединили графен и стекло ...

Ученые объяснили, как металлические кластеры двигаются в цеолитах
Ученые объяснили, как металлические кластеры двигаются в цеолитах

Исследователи раскрыли механизм, который позво...

Свет на поводке: как форма материала заменяет мощные лазеры
Свет на поводке: как форма материала заменяет мощные лазеры

Ученые нашли способ управлять светом с по...

Ученые разобрались, как ДНК встраивается в клеточные мембраны
Ученые разобрались, как ДНК встраивается в клеточные мембраны

Ученые разобрались, как ДНК-наноконструкц...

Ученые открыли новый двумерный материал
Ученые открыли новый двумерный материал

Десять лет назад исследователи пред...

PNAS: Наноалмазы помогут диагностировать рак
PNAS: Наноалмазы помогут диагностировать рак

Ученые превратили алмазные наночастицы в ...

Энергия плюс экология: новый нанокомпозит тянет на два фронта
Энергия плюс экология: новый нанокомпозит тянет на два фронта

Ученые из Университета Синсю разработали ...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Ученые испытали терагерцовые волны для диагностики рака и ожогов
Ученые испытали терагерцовые волны для диагностики рака и ожогов
Исследователи создали перец, устойчивый к опасным вирусам
Исследователи создали перец, устойчивый к опасным вирусам
Появилась новая теория рождения звезд и планет
Появилась новая теория рождения звезд и планет
Пять минут до диагноза: выпускница МИФИ упростила жизнь онкологам
Пять минут до диагноза: выпускница МИФИ упростила жизнь онкологам
Лабораторный стейк: ученые ищут, что бы добавить, чтобы слюнки потекли
Лабораторный стейк: ученые ищут, что бы добавить, чтобы слюнки потекли
Ученые доказали, что зауроподы были травоядными
Ученые доказали, что зауроподы были травоядными
Выяснилось, почему у некоторых курильщиков чаще возникает рак легких
Выяснилось, почему у некоторых курильщиков чаще возникает рак легких
Грязная правда: как человечество пьет пестициды и не замечает
Грязная правда: как человечество пьет пестициды и не замечает
Зачем Maersk и Walmart используют блокчейн в поставках
Зачем Maersk и Walmart используют блокчейн в поставках
Андроиды на пороге: кто стучится в дверь — помощник или соперник
Андроиды на пороге: кто стучится в дверь — помощник или соперник

Новости компаний, релизы

Надежда на технологии: инновации для реабилитации на форуме в Москве
Ловите вектор: как стать звездой научной лекции
Банк + университет: зачем студентов учат международным финансам
Горы, наука и ЮНЕСКО: чем запомнилась поездка делегации Башкортостана в Малайзию
Сталь крепчает: российские ученые нашли дешевый способ ее усилить