Химией называется одна из обширных и важных отраслей естествознания о веществах и их свойствах, строении, а также о превращениях, которые происходят во вр... читать далее »
Исследователи из Китая разработали похожий на липучку материал, элементы которого могут удерживаться друг около друга за счет нековалентных взаимодействий, которые можно «отключить» с помощью электростимуляции и заново «включить», прижав поверхности друг ко другу.
Элементы супрамолекулярной липучки представляют собой гибкую электропроводную мембрану на основе ионной жидкости [poly(ionic liquid) membrane (PIL)], функционализированную ферроценом (Fc) с одной стороны и мембрану на основе ионной жидкости, функционализированную β-циклодекстрином с другой стороны (β-CD). Прочное связывание ферроценильных остатков с полостями циклодекстриновыми фрагментов приводит к тому, что оба слоя прочно связываются между собой. Окисление ферроценильных фрагментов (Fc) до иона ферроцения (Fc+) в результате химического или электрохимического воздействия приводит к тому, что связь между слоями разрушается, поскольку заряженный фрагмент Fc+ не связывается с гидрофобной полостью β-CD. Приложение восстановительного электрического потенциала и давления позволяет снова «прилепить» компоненты липучки друг ко другу.
Исключительные свойства новой супрамолекулярной липучки удивили даже ее создателя – Фена Яня (Feng Yan) из Университета Сучоу. Причин для такого удивления было целых две. Во-первых, липучка толщиной всего 100 мкм может удержать вес в 200 грамм в течение 2 часов, как на воздухе, так и в нейтральной воде, подкисленной воде, подщелоченной воде и растворе, моделирующем состав морской воды. Во-вторых, «расстегнуть и застегнуть» такую липучки можно несколько раз подряд, при этом сила адгезии совершенно не понижается.
Как отмечает Донус Тонцель (Dönüş Toncel), специалист по химии полимеров и супрамолекулярных структур из Университета Билкента (Турция), похожие молекулярные липучки на основе ферроцена и кукурбитурила уже были разработаны недавно, однако новая «липучка» уникальна тем, что, например, ее действие обратимо, и эта обратимость управляется электрическим полем, использование гибкой полимерной основы для липучки, а также замена кукурбит[7]урила на более доступный и, следовательно, дешевый β-циклодекстрин.