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Dienstag, 10. Dezember 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Reversible Benetzbarkeit in einem bio-inspirierten Wabenfilm

Montag, 15. Juli 2019

Ein einzigartiger, dreifach gemusterter Wabenfilm mit CO2-getriebener reversibler Benetzbarkeit zwischen Hydrophobie und Hydrophilie wird in einer neuen Studie vorgestellt.

In der Studie wurde ein verbesserter Kontaktwinkel im Vergleich zu normalen Wabenfilmen erreicht. Quelle: slawek_zelasko – stock.adobe.com.

In der Studie wurde ein verbesserter Kontaktwinkel im Vergleich zu normalen Wabenfilmen erreicht. Quelle: slawek_zelasko – stock.adobe.com.

Der Wabenfilm wird durch gezielte Selbstmontage in der "Atemfigur" (BF) Templatierung eines PolyStyrol-b-Poly(VinylBenzylChlorid) PS-b-PVBC-Blockcopolymers unter einer Mischwasser/Ethanol-Atmosphäre präpariert. Drei Hierarchiestufen mit Mikro- und Nanoporositäten, d.h. zwei durch den BF-Prozess gebildete Strukturebenen, führen zu einer bio-inspirierten Morphologie, die dem Kieselalgen-Exoskelett ähnelt, während die dritte Ebene durch die gezielte Selbstorganisation des Diblock-Copolymers zwischen den Poren induziert wird. Reaktive PVBC-Oberflächen-Nanomuster werden durch ein Melaminderivat mit tertiären Aminogruppen nachträglich geklickt, um die CO2-schaltbare Benetzbarkeit zu steuern.

Hohes Anwendungspotenzial in der Biotechnik

Das Vorhandensein der Dreifachstrukturen erhöht die Oberflächenstruktur deutlich, was zu einem verbesserten Kontaktwinkel im Vergleich zu normalen Wabenfilmen führt. Die Kombination aus dieser einzigartigen klickbaren, gemusterten Plattform und CO2-empfindlichen Gruppen verleiht dem Film eine große Änderung des Kontaktwinkels bei der CO2-Stimulation. Ein so intelligenter, bioinspirierter Wabenfilm auf Basis eines biokompatiblen Triggers weist ein hohes Anwendungspotenzial in der Biotechnik auf.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Polymer Chemistry, 2019, Issue 27.

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