Предложенная технология основана на давно известном явлении осмотического разрыва фосфолипидных слоёв, которое можно наблюдать на примере клеток или везикул. Суть процесса состоит в том, что биологические оболочки — полупроницаемые мембраны — разрушаются под действием давления, стремящегося уравнять концентрации отделённых друг от друга растворов. Чтобы избежать этого, лекарственные препараты, предназначенные для введения в кровь, подготавливают в растворе с некоторым содержанием хлорида натрия; если бы препараты растворяли в воде, осмотическое давление, заставляя жидкость проникать в клетки крови, вызывало бы их разрыв.
Для новых экспериментов были созданы матрицы из полистирола с включёнными в них сферическими частицами полиметилметакрилата (ПММА). Готовые образцы облучались ультрафиолетом, после чего ПММА разлагался на олигомеры. Затем матрицы помещали в ледяную уксусную кислоту, проникавшую вглубь образцов.
| Механизм образования пор под действием осмотического давления. Уксусная кислота постепенно продвигается вглубь образца и вызывает деформацию частиц ПММА, причём первый слой сфер легко прорывает верхнюю тонкую часть оболочки. Сферы, лежащие ниже, защищены более мощным слоем полистирола, а потому и деформируются сильнее, принимая вытянутую форму. Вскоре полистирольная защита становится уязвимой, и частицы разрушаются, а их компоненты выходят наружу через вышерасположенные поры. (Иллюстрация авторов работы.) |
Когда уксусная кислота добиралась до очередного слоя сферических частиц, они увеличивались в размерах, деформировались и разрушались. В результате этого удерживаемые в матрице составляющие ПММА постепенно выходили наружу, оставляя после себя поры.
При создании структур такого типа можно, разумеется, использовать и другие исходные материалы. В отдельной серии опытов, проведённых авторами, было показано, что нанопористые плёнки хорошо подходят для изготовления тонких фильтрующих мембран и электродов светоизлучающих приборов.
источник