Допинг четком од полимера са златним наноцеличастима резултира променљивим композитом који мења своју дебљину у зависности од пХ. Истраживање физичара на Технолошком универзитету у Дармштату у часопису Софт Маттер може се користити за дизајнирање хемијских наносензора за дијагностичку или еколошку анализу.
Полимерске четке су макромолекуларни ланци који су густо пресађени на површини. Захваљујући електростатичкој сили, ланац се протеже од површине и формира крзнени слој дебљине неколико стотина нанометара. Тренутно се истраживање фокусира на дизајн полимерних система који одговарају различитим еколошким стимулансима као што су пХ, температура или специфични биомаркери. Физичари ТУ Дармштат и ТУ Берлин по први пут су демонстрирали како се дебљина полимерних четкица може пребацити комбиновањем наносилних честица осетљивих на пХ.
"Комбинација полимерних ланаца и златних наночестица обећава, посебно у медицинској дијагностици или анализи животне средине", рекао је Дикран Бојасијан. 30-годишњи студент доктора ради у групи "Интерфациал Софт", коју води професор Регин вон Клеинзин.
"Ова технологија је и даље у раним фазама развоја, а главни циљ је како се интеракција између полимерног система и наночестица може прилагодити и калибрирати у контролисаном окружењу", објаснио је Бојациијан. Паметни полимерни материјали се могу користити за пријављивање хемијских наносенсора за токсине или ћелије рака, праћење параметара органа или циљање лекова у људско тело.
Бојациијан је тестирао две врсте полимера без сензора за дуготрајну употребу као сензор: нејонски ПНИПАМ и катионски ПМЕТАЦ. Први се сматра неприкладним јер се честице злата испирају од четке при високој пХ вредности. Међутим, у катионским ПМЕТАЦ четкама, златне честице не утичу на промјене пХ вредности.
Поред тога, Бојациијан је успео да демонстрира како да припреми реверзибилни пХ прекидни комплекс од ПМЕТАЦ-а тако што укључује златне наночестице и како функционише њихова комплексна формација. У киселој средини честице губе пуњење, а интеракције честица-честица и интеракције честица-четкица се јављају. Ово доводи до отечавања четке јер је његов ланац мање ограничен.
Насупрот томе, алкално окружење ствара негативан наелектрисаност на честице и пожељно је интеракција са позитивно наелектрисаном четком. Колапс ланца проузрокује да слој четкице постане тањи.
Пошто варијација дебљине утиче и на спектрални састав рефлектоване светлости, материјал се може користити као колориметрични наносензор. Због своје веома мале величине, може се спојити са микролазерима и спектрометрима, који се у будућности могу користити у лабораторијским чип системима, па чак иу људским ћелијама.
