新型聚合物材料用于大腦損傷檢測
http://www.sxbltgs.net 時間:2015年8月31日 關注數(shù):905 次 |
摘要：社會的發(fā)展使得高分子學科，不僅需要培養(yǎng)懂得塑料、橡膠、纖維或涂料等知識和技能的專門人材，更需要熟悉高分子材料各個領域、甚至高分子材料科學發(fā)展前沿的高水平人材。人類生活和生產的基礎，它與能源、信息并列為現(xiàn)代科學的三大支柱。一個國家材料的品種和產量是直接衡量其科學技術、經濟發(fā)展水平和人民生活水平的重要標志之一。
最新研究指出，因受撞擊，即使沒有受過頭部外傷，專業(yè)運動員和士兵也可能會出現(xiàn)頭痛、失憶、老年癡呆等并發(fā)癥。近日，賓夕法尼亞大學的研究人員開發(fā)出了一種可以根據(jù)對其沖擊速度來改變自身顏色的新型聚合物材料，這種材料有望用于檢測大腦損傷。
Yang的團隊利用全息光刻來開發(fā)具有復雜設計結構的光子晶體，從而給晶體一個特定的顏色，類似于蛋白石。一旦晶體受到外力而發(fā)生變形，內部結構也隨之發(fā)生改變，從而導致顏色發(fā)生改變。
這種材料的質量很輕，且不需要電源來檢測外力，因此為醫(yī)護人員檢測損傷力量提供了合適的手段，且不需要昂貴的工具。然而，Yang認為這種晶體的加工很貴，不適于大規(guī)模生產。
為了克服這一問題，研究人員采用了相比于之前的全息光刻技術更加廉價的自組裝技術以及聚合物材料。
第一步是聚合物成型，使其具有類似于獨特光子晶體功能。為了制備模具，該小組將不同尺寸的硅顆粒結合在一起，使其自組裝成與光子晶體相同的圖案。
接著對聚合物進行加熱，使其滲透到模具中，固化，移出。然后對聚合物晶體施加不同的力，并觀察顏色的變化。結果很有趣�！拔覀兛梢园凑找欢ǖ牧砀淖冾伾��！盰ang如是說。
Cho補充道，施加30 mN的力——相當于一輛轎車以80英里每小時(mph)的速度撞到墻上——晶體由紅色變成綠色。同樣地，施加90 mN的力——等同于一輛加速的卡車撞到同樣的墻上——晶體變成紫色�！斑@力介于爆炸損傷或腦震蕩范圍內�！盰ang如是說。
Yang打算極性更多的研究，希望制備出可暗示外力速度、并解釋如何損害腦部的新材料。
希望有一天這種聚合物可注入頭盔或其他頭部穿戴產品中，這樣一旦受到沖擊，大腦損傷程度將一目了然。2015年8月16-20日舉行的美國化學學會(ACS)第250屆全國會議及博覽會上，研究人員對這項新技術進行了報告展示。該大會總共進行了超過9000個報告。
(來自:pvc123)
