聚合物顆粒在液相（乳膠）中的分散體在塗料技術、醫學影像和細胞生物學上有許多重要的應用。法國研究小組現已開發出一種方法，該方法發表在雜誌上應用化學國際版，生產具有前所未有的大且均勻粒徑的穩定聚苯乙烯分散體。窄尺寸分佈在許多先進技術中至關重要，但以前很難透過光化學方法生產。
聚苯乙烯通常用於製造膨脹泡沫，也非常適合生產乳膠，乳膠中懸浮著微觀的聚苯乙烯顆粒。它們用於塗料和油漆的製造，也用於顯微鏡和光學中的校準目的。醫學影像和細胞生物學研究。它們通常是透過熱或氧化還原誘導產生的聚合溶液內。
為了獲得對該過程的外部控制，法國里昂第一大學的 Muriel Lansalot、Emmanuel Lacôte 和 Elodie Bourgeat-Lami 團隊及其同事轉向了光驅動過程。「光驅動的聚合確保了時間控制，因為聚合只有在光存在的情況下才會進行，而熱聚合方法可以啟動，但一旦開始就無法停止，」Lacôte 說。
儘管基於紫外線或藍光的光聚合系統已經建立，但它們也有其限制。當短波輻射被散射時粒徑變得接近輻射波長，使得粒徑大於入射波長的乳膠難以生產。此外，紫外線是高度能源密集的，更不用說對使用它的人類有害了。
因此，研究人員開發了一種經過微調的化學引發系統，可以響應可見光範圍內的標準 LED 光。該聚合系統基於吖啶染料、穩定劑和硼烷化合物，首次突破了“300奈米上限”，即分散介質中紫外線和藍光驅動聚合的尺寸限制。結果，該團隊首次能夠利用光生產出粒徑大於一微米且直徑高度均勻的聚苯乙烯乳膠。
該團隊建議的應用遠遠超出聚苯乙烯。「該系統有可能用於所有使用乳膠的領域，例如薄膜、塗層、診斷支架等，」拉科特說。此外，聚合物顆粒可以用以下物質進行改質：螢光染料、磁性簇或其他可用於診斷和影像應用的功能。該團隊表示，“只需調整初始條件即可獲得跨越奈米和微米尺度的廣泛顆粒尺寸。”
發佈時間：2023年10月26日