Lepkość cieczy regulowana światłem UV

Lepkość cieczy regulowana światłem UV

Opracowano nowy rodzaj cieczy, zmieniających swą lepkość pod wpływem promieniowania UV. Dotychczas powszechne zastosowanie w technice znalazły płyny, których lepkość regulowana jest polem magnetycznym (ciecze magnetoreologiczne, MR) lub polem elektrycznym (ciecze elektroreologiczne, ER).

Pomimo odkrycia cieczy zmieniających swą postać z płynnej w postać żelu (i odwrotnie) pod wpływem światła UV, nie znalazły one uznania w przemyśle ze względu na trudności technologiczne i drogie surowce stosowane w produkcji. Natomiast ciecze MR oraz ER, odkryte przed 50 laty, stosowane są powszechnie w amortyzatorach dla samochodów oraz budynków, sprzęgłach oraz zaworach.

Grupa prof. Srinvasy Raghavan’a z Uniwersytetu Maryland w USA stworzyła nowy rodzaj cieczy PR (fotoreologicznych), których synteza może być oparta na powszechnie znanych związkach chemicznych. Odkrycie to pomoże w rozwoju mikrozaworów i mikrourządzeń, gdzie sterowanie za pomocą światła może być o wiele bardziej wydajne od sterowania za pomocą prądu elektrycznego lub oddziaływań magnetycznych. Odkryta przez badaczy prof. Raghavan’a ciecz składa się z miceli, tworzonych przez chaotycznie splątane długie łańcuchy cząsteczek, których obecność ma wpływ na żelowatą konsystencję płynu. Pod wpływem promieniowania UV znacząco zmniejsza się rozmiar miceli, następuje rozplątanie łańcuchów molekularnych – ciecz przyjmuje postać przypominającą wodę, jej lepkość spada ok. 10 tys. razy. W skład opracowanej cieczy wchodzą dwa związki – bromek triamonocetylu (CTAB), będący kationowym środkiem powierzchniowo czynnym oraz kwas trans-orto-cynamonowy OMCA, który pod wpływem światła zmienia swoją strukturę. Obie substancje zmieszane razem z wodą dają żel, który pod wpływem światła UV drastycznie zmniejsza swoją lepkość. Więcej na temat opracowanej cieczy fotoreologicznej przeczytać można w czasopiśmie naukowym „Journal of the American Chemical Society” oraz na stronach internetowych Uniwersytetu Maryland.

(pj)