Nowe nanocząsteczki — struktura i dynamika
Nanocząsteczki i nanokompozyty polimerowe zmieniają oblicze produktów w wielu dziedzinach. Dotychczas większość z nich posiadała strukturę jednorodną lub typu rdzeń-powłoka, a naukowcom udawało się badać głównie ich właściwości w stanie równowagi. Duże unijne konsorcjum zespołów badawczych, partnerów przemysłowych oraz małych i średnich przedsiębiorstw specjalizujących się w różnych dyscyplinach tworzy nowe hierarchiczne nanokompozyty oraz bada ich dynamikę strukturalną dzięki środkom UE przeznaczonym na realizację projektu NANOS3. Głównym przedmiotem prac są miękkie nanocząsteczki, a także szkolenie i promowanie wykwalifikowanych koordynatorów projektów badawczych. Działania badawcze ukierunkowane są przede wszystkim na stworzenie nowych syntetycznych metod uzyskiwania reagujących nanocząsteczek o hierarchicznej strukturze z polimerów syntetycznych i naturalnych. W pierwszym okresie sprawozdawczym udało się już poczynić istotne postępy. Do najważniejszych osiągnięć należy synteza szeregu kopolimerów blokowych o kontrolowanych właściwościach, mających pełnić rolę elementów budulcowych, oraz nowych reagujących polimerów typu "gość-gospodarz" opartych na dekstranie, naturalnym polimerze glukozy. Opracowano jednoetapową metodę syntezy do otrzymywania mikrożelowych nanocząsteczek typu rdzeń/powłoka. Aktualnie naukowcy badają dynamikę czasową nanocząsteczek polimerowych, polimersomów (kapsułek z powłokami posiadającymi zarówno część hydrofilową, jak i hydrofobową) oraz kompleksów polielektrolitów przygotowanych w pierwszym okresie realizacji projektu. W szczególności uczeni badali kinetykę powstawania cząstek podczas mieszania silnie oddziałujących komponentów. Uzyskano nowe informacje na temat zmian strukturalnych, agregacji i reakcji temperaturowych kompleksów polielektrolitycznych, w tym zawierających jonowe i niejonowe surfaktanty i kopolimery blokowe. Oprócz dynamiki tworzenia cząstek zespół interesuje się dynamiką połączeń fazowych, kluczową dla struktury i funkcji hierarchicznych nanokompozytów polimerowych. Uczeni wykorzystali zaawansowane techniki, aby lepiej zrozumieć kinetykę reakcji, właściwości smarne i mechanizmy nierównowagi w różnych systemach syntetycznych, jak i naturalnych. Wszyscy stypendyści odbywają studia doktoranckie i skorzystali z dwóch szkół naukowych oraz dwóch uzupełniających szkoleń zorganizowanych w bieżącym okresie sprawozdawczym. Projekt NANOS3 przyczynia się do podniesienia poziomu badań nanonaukowych nad materią miękką w UE, czego efektem jest poprawa konkurencyjności przemysłu, powstawanie nowych miejsc pracy oraz możliwość budowy nowych urządzeń i podzespołów na potrzeby różnych sektorów.
Słowa kluczowe
Nanocząsteczki, struktury hierarchiczne, właściwości dynamiczne, polimery, nanonauka materii miękkiej
