Forskare vid University of Birmingham har utvecklat en ny metod för snabb och skalbar framställning av enhetliga nanostrukturer direkt från blockpolymerer.
Denna nya metod, som leds av Dove- och O’Reilly-grupperna, minskar avsevärt bearbetningstiden från en vecka till bara några minuter, vilket möjliggör produktion av polymera nanomaterial med hög genomströmning.
Grupperna publicerar sina resultat i Nature Chemistry och beskriver en snabb teknik för beredning av frön som övermättar polymerlösningar i ett flödessystem.
Processen underlättar enhetlig bildning av frömiceller och möjliggör integrering av fröberedning och levande kristallisationsdriven självmontering (CDSA). På så sätt uppnås en komplett produktion av nanostrukturer på bara tre minuter, vilket överträffar befintliga syntetiska metoder med flera storleksordningar.
Denna nya metod erbjuder ett kraftfullt, skalbart och exakt tillvägagångssätt för att utveckla olika och komplexa polymernanopartiklar och banar väg för deras skalbara syntes och potentiella applikationer inom katalys, biomedicinsk teknik och energiöverföring.
Sammantaget öppnar mångsidigheten och effektiviteten hos denna nya metod många möjligheter för tillämpning inom olika områden och markerar ett betydande steg framåt inom området för precisionsnanomaterial.
Dr Rachel K. O’Reilly, en av de ledande forskarna, kommenterar: ”Den här innovativa metoden innebär ett betydande steg framåt inom nanomaterialområdet. Genom att drastiskt minska bearbetningstiden och öka genomströmningen kan vi nu producera högkvalitativa nanostrukturer i en skala som tidigare varit ouppnåelig.”
Dr Andrew P. Dove tillägger: ”Integrationen av fröberedning och levande CDSA i en kontinuerlig flödesuppsättning är en game-changer. Det ökar inte bara effektiviteten utan säkerställer också enhetlighet och reproducerbarhet, vilket är avgörande för den praktiska tillämpningen av dessa nanostrukturer.”
Laihui Xiao, studiens försteförfattare, kommenterar: ”Vår strategi för snabbfrysning är en viktig innovation som gör det möjligt för oss att uppnå snabb och enhetlig fröbildning. Detta genombrott öppnar upp nya möjligheter för en skalbar syntes av precisionsnanomaterial.”
Nanomaterial av polymerer med hög precision har flera potentiella användningsområden, bl.a. kan de avsevärt förbättra systemen för läkemedelstillförsel – så att terapeutiska medel kan transporteras direkt till målcellerna, vilket förbättrar behandlingen av sjukdomar som cancer.
Möjligheten att snabbt och effektivt producera väldefinierade nanostrukturer öppnar också nya möjligheter för tillämpningar inom energiöverföring – utveckling av avancerade material för solceller och annan teknik för förnybar energi.
För mer information: Direct Preparation of 2D Platelets from Polymer Enabled by Accelerated Seed Formation, Nature Chemistry (2025).
