Фотополимеры - это такие полимеры, которые меняют свои физические свойства под действием света. Хороший пример- лаки для ногтей, которые меняют цвет в зависимости от освещения. И сам концепт гель-лаков - это фотополимеры. У вас жидкий лак, который под действием УФ-лучей становится более твердым и уствойчивым, чем обычные лаки для ногтей.
Работает это так:
- есть мономер, который в конце станет полимером с уникальными свойствами;
- есть фотоингибитор или фотокатализатор - то, что сдерживает или запускает химическую реакцию при попадании света.
- пока свет не попадает на поверхность, никакой реакции не происходит, но стоит солнышку или лампе осветить наш материал, у нас рождается новый. И этот новый материал может иметь совсем другие физические свойства: другой цвет, другую плотность, другую устойчивость к воде, температуре или кислотности.
Я лично познакомилась с фотополимерами, когда на бакалавре работала с самозаживляющими пленками (писала о них тут). Такие пленки есть на ваших телефонах. Где-то с 2017 года телефоны резко перестали царапаться так, как было раньше. А все благодаря таким механизмам. Правда, в самозаживлении возможны как фотополимеры, так полимеры, реагирующие на кислород. Каждый раз, когда ваш телефон царапается, в верхнем защитном слое высвобождаются мономеры и катализаторы, реагирующие на кислород в воздухе или на лучи света. Этот мономер полимеризуется, образуя похожий на защитный слой материал.
Идею самозаживляющихся полимеров взяли у природы - заживление ран на нашей коже. Одна из моих любимых обложек журнала Applied polymer materials за 2019 год как раз об этом. Тут изображен фотополимер для лечения ран. Утрировано: у вас страшная рана, ее заклеивают фотополимером и он способствует заживлению. Как итог, рана быстрее затянется и шрам будет не такой страшный, как при зашивании.
Подобные исследования - не редкость. Полимерщики очень часто коллаборируются с Life science учеными, разрабатывают материалы для заживления и прочее. Вот хорошая статья, которая вышла еще позже, чем предыдущая обложка. Тут фотополимеры были представлены в виде гидрогелей.
Как это все работает: взяли фотополимер, сделали из него желатиноподобную массу, нанесли это на зараженную рану бедной крыски и выяснили, что мало того, что рана заживает быстрее, так еще и рост бактерий был приостановлен. Сейчас кто-то спросит, а где тут был фотоэффект? получить нужную консистенцию им удалось именно за счет фотореакции. Исходные вещества не превратились бы в гидрогель без действия света. Реакция бы не пошла, не будь это фотополимеры.
Для тех, кому интересны именно биополимеры для ран, был у меня целый эпизод подкаста на эту тему:
Фотополимеры же используются в печати чипов. Луч света пропускается через серию зеркал и линз, получает нужную нам длину волны. Затем он освещает поверхность, которую прикрыли маской. И в местах, где свет упал на фотополимер, полимер "исчезает". А все, что было под маской - это схема будущего чипа.
Спасибо, что дочитали!
Инстаграм удалил мой старый аккаунт, теперь вы можете найти меня тут:
https://www.instagram.com/dr_amina_mir/