วิธีการใหม่ทำให้เกิดอนุภาคไมโครโพลีสไตรีนที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยมีการกระจายตัวที่เสถียร

การกระจายตัวของอนุภาคโพลีเมอร์ในสถานะของเหลว (ลาเท็กซ์) มีการใช้งานที่สำคัญหลายประการในเทคโนโลยีการเคลือบ การสร้างภาพทางการแพทย์ และชีววิทยาของเซลล์ขณะนี้ทีมนักวิจัยชาวฝรั่งเศสได้พัฒนาวิธีการดังกล่าวแล้ว ตามรายงานในวารสารAngewandte Chemie ฉบับนานาชาติเพื่อสร้างการกระจายตัวของโพลีสไตรีนที่เสถียรด้วยขนาดอนุภาคที่ใหญ่และสม่ำเสมออย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนการกระจายขนาดที่แคบถือเป็นสิ่งสำคัญในเทคโนโลยีขั้นสูงจำนวนมาก แต่ก่อนหน้านี้เป็นเรื่องยากที่จะผลิตด้วยแสงเคมี

โพลีสไตรีนซึ่งมักใช้ในการสร้างโฟมขยายตัว ยังเหมาะสมอย่างยิ่งกับการผลิตลาเท็กซ์ ซึ่งอนุภาคโพลีสไตรีนขนาดเล็กจิ๋วจะแขวนลอยอยู่ใช้ในการผลิตสารเคลือบและสี รวมถึงเพื่อการสอบเทียบในกล้องจุลทรรศน์และในถ่ายภาพทางการแพทย์และการวิจัยทางชีววิทยาของเซลล์มักเกิดจากความร้อนหรือปฏิกิริยารีดอกซ์การเกิดพอลิเมอไรเซชันภายในโซลูชัน

เพื่อให้ได้รับการควบคุมจากภายนอกเหนือกระบวนการนี้ ทีมงาน Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte และ Elodie Bourgeat-Lami จาก Université Lyon 1 ประเทศฝรั่งเศส และเพื่อนร่วมงาน ได้หันมาใช้กระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วยแสง“พอลิเมอไรเซชันที่ขับเคลื่อนด้วยแสงช่วยให้มั่นใจได้ในการควบคุมเวลา เนื่องจากการเกิดพอลิเมอไรเซชันจะเกิดขึ้นเมื่อมีแสงเท่านั้น ในขณะที่วิธีการให้ความร้อนสามารถเริ่มต้นได้ แต่ไม่หยุดทันทีที่ดำเนินการ” Lacôte กล่าว

แม้ว่าระบบโฟโตพอลิเมอไรเซชันที่ใช้แสง UV หรือแสงสีน้ำเงินจะถูกสร้างขึ้นแล้ว แต่ก็มีข้อจำกัดรังสีความยาวคลื่นสั้นจะกระเจิงเมื่อขนาดอนุภาคจะเข้าใกล้ความยาวคลื่นรังสี ทำให้น้ำยางที่มีขนาดอนุภาคใหญ่กว่าความยาวคลื่นที่เข้ามานั้นยากต่อการผลิตนอกจากนี้ แสงยูวียังใช้พลังงานสูง และยังเป็นอันตรายต่อมนุษย์ที่ทำงานด้วยอีกด้วย

นักวิจัยจึงพัฒนาระบบการเริ่มต้นทางเคมีที่ได้รับการปรับแต่งอย่างละเอียดซึ่งตอบสนองต่อแสง LED มาตรฐานในช่วงที่มองเห็นได้ระบบโพลีเมอไรเซชันนี้ซึ่งใช้สีย้อมอะคริดีน สารเพิ่มความคงตัว และสารประกอบโบเรน เป็นระบบแรกที่เอาชนะ “เพดาน 300 นาโนเมตร” ซึ่งเป็นขีดจำกัดขนาดของรังสียูวีและโพลีเมอไรเซชันที่ขับเคลื่อนด้วยแสงสีน้ำเงินในตัวกลางที่กระจายตัวส่งผลให้เป็นครั้งแรกที่ทีมงานสามารถใช้แสงเพื่อผลิตโพลีสไตรีนลาเท็กซ์ที่มีขนาดอนุภาคมากกว่าหนึ่งไมโครเมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลางสม่ำเสมอสูง

ทีมงานแนะนำการใช้งานที่เหนือกว่าสไตรีน-“ระบบนี้สามารถนำไปใช้ในทุกพื้นที่ที่มีการใช้น้ำยาง เช่น ฟิล์ม สารเคลือบ สารรองรับในการวินิจฉัย และอื่นๆ” Lacôte กล่าวนอกจากนี้อนุภาคโพลีเมอร์ยังสามารถแก้ไขได้ด้วยสีย้อมเรืองแสง, กระจุกแม่เหล็ก หรือฟังก์ชันอื่นๆ ที่มีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันการวินิจฉัยและการถ่ายภาพทีมงานกล่าวว่าอนุภาคขนาดต่างๆ ที่หลากหลายซึ่งครอบคลุมระดับนาโนและระดับไมโครจะสามารถเข้าถึงได้ “เพียงแค่ปรับสภาวะเริ่มต้นเท่านั้น