Светящийся желатиновый пенопласт разработали в RIKEN
Пенопласт из желатина обладает сильной остаточной светимостью, обнаружили исследователи из RIKEN, 22 сентября сообщает Journal of the American Chemical Society.
Желатин, смесь пептидов и белков, используемых в качестве желирующего агента в продуктах питания и лекарствах, может быть превращен в органический фосфоресцирующий материал со сверхдлинной светимостью, который к тому же обладает высокой прочностью.
Исследователи смешали желатин с водой, чтобы сформировать гидрогели, а затем высушили их сублимацией. В результате получилась пена. После тестирования различных концентраций желатина и условий замораживания исследователи обнаружили, что при охлаждении смеси до -10 градусов Цельсия образуется прочнейшая пена, способная выдерживать высокое давление.
«Несмотря на то, что в нем 80% воздуха, кусок пены размером с кубик сахара может выдержать 40-килограммовый вес», — говорит Ясухиро Ишида.
Затем ученые обнаружили, что при освещении пенопласта ультрафиолетовым светом, он продолжал светится желто-зеленым светом в течение нескольких секунд, после того, как убрали источник ультрафиолета.
«Я был так удивлен, когда мой ученик Суджи Цай случайно обнаружил, что желатиновые пены обладают сильной сверхдлинной органической фосфоресценцией. Такую сильную сверхдлинную органическую фосфоресценцию невозможно было себе представить, основываясь на молекулярной структуре желатина», — вспоминает Ишида.
Электронная микроскопия показала, что пенопласт имеет очень правильную структуру с порами одинаковой формы и размеров.
Исследователи обнаружили, что кластеры химических групп, называемых карбонилами, ответственны за сверхдлинную органическую фосфоресценцию пеноматериалов.
Затем ученые изготовили аналогичные пенопласты из разных материалов, включая полиакрилат натрия и полиакриламид. Хотя они и не такие прочные, как желатиновые пены, все эти пены проявляли сверхдлинную активность органической фосфоресценции, светясь синим или темно-зеленым цветом. Смешивание желатина с полимерами, называемыми ПВА и ПВП, также заставляло их фосфоресцировать.
Желатиновые пены нетоксичны, и теперь ученые надеются использовать их в качестве экологически чистых материалов для оптических датчиков.
