A nova abordagem para os assemblies coloidais reconfiguráveis ​​pavos para materiais inteligentes adaptativos

A auto-montagem coloidal é um processo em que as partículas coloidais se organizam espontaneamente em estruturas ordenadas sob condições específicas. A auto-montagem coloidal serve como base para projetar materiais como dispositivos e sensores optoeletrônicos. Uma das fronteiras mais intrigantes da auto-montagem coloidal é o desenvolvimento de conjuntos coloidais ativos, que exibem comportamento dinâmico e podem se adaptar a estímulos externos.

Colóides ativos –partículas coloidais que convertem energia externa em movimento autônomo – são uma unidade montada típica para conjuntos coloidais ativos. Embora estes partículas ativas pode demonstrar comportamentos fascinantes de auto-montagem, controlando esses comportamentos com precisão e em em tempo actual continua sendo um grande desafio. A capacidade de ajustar e manipular os conjuntos coloidais dinamicamente é a chave para criar materiais funcionais adaptativos e reconfiguráveis.

Um projeto de pesquisa liderado pelo Prof. Wei Wang, do Harbin Institute of Know-how (Shenzhen), e o Dr. Xi Chen, da Universidade de Tecnologia de Chengdu, introduziu uma nova estratégia para a construção de assembléias coloidais ativas. Este trabalho, publicado em Pesquisarfornece novas idéias sobre o design de materiais inteligentes com reconfiguração em tempo actual sob demanda.

Em seu estudo recente, o grupo de pesquisa deu um passo à frente combinando reações químicas e polarização elétrica Para alcançar a montagem reversível e a regulação in situ de estruturas montadas. A unidade montada inclui partículas coloidais ativas e passivas, onde as partículas ativas reagem com produtos químicos na solução para gerar um gradiente químico. Esse gradiente induz a phoresis e osmose, que atraem partículas passivas ao redor para formar aglomerados coloidais.

Além disso, um campo elétrico alternado é empregado para polarizar as partículas passivas, criando forças repulsivas dipolo-dipolares que ajudam a montar as partículas em uma configuração específica. Ao ajustar os campos químicos e elétricos, o grupo alcançou controle preciso sobre a atração e repulsão entre partículas, permitindo a regulação in situ de estruturas de conjuntos coloidais.

Olhando para o futuro, a equipe prevê que aplique essas estratégias para projetar uma ampla variedade de materiais coloidais capazes de alterar dinamicamente sua estrutura e função. Isso marca um passo para o desenvolvimento de materiais adaptativos com diversas aplicações, variando de sensores responsivos a sistemas de auto-cicatrização e dispositivos reconfiguráveis.