Полые стеклянные микросферы с пористыми стенками

-->

Пористые стеклянные микросферы

Исследователи из Savannah River National Lab разработали новый материал, который может иметь множество полезных и интересных применений. Название материала довольно ёмко описывает его структуру – полые стеклянные микросферы с пористыми стенками (porous wall, hollow glass microspheres, PW-HGM).

glass_mikrosfera.jpg

Схематическое изображение стеклянной микросферы и её стенки

  • Сферы получаются следующим образом. Берется стеклянный порошок с частицами диаметром 20–40 мкм и помещается в печь. При высокой температуре стекло размягчается, и частицы приобретают сферическую форму. Стекло содержит пенообразователь, который при определенной температуре разлагается. Так формируются пузыри. Далее стекло закаливается в струе воды, и получаются стеклянные микросферы. Стенки сфер протравливаются соляной кислотой для придания им пористости.

Как многие уже догадались, ключевым моментом является подбор состава стекла. Необходимо, чтобы при закалке образовались две взаимно проникающие стеклянные фазы – богатые бором и кремнием соответственно. Первая может быть легко растворена в кислоте, а вторая нерастворима. Подобный подход используется для производства стекла Vycor (http://en.wikipedia.org/wiki/Vycor).

Собственно, открытая пористость стенок и определяет уникальные свойства материала. Сразу напрашивается возможность его использования для хранения различных веществ. Например, если внутрь таких сфер поместить адсорбент, то они превращаются в контейнеры для газов. Пористость материала можно регулировать и таким образом превратить его в фильтр для газов.

glass_mikrosfera1.jpg

Микросфера, заполненная палладием

  • В общем, авторы предлагают использовать пористые сферы для хранения водорода, разделения и очистки газов, а также в областях доставки лекарств и контрастных агентов для МРТ. Отдельно стоит отметить, что первоначально пористые стекла разрабатывались для утилизации ядерных отходов.

Трусов Л. А.

http://www.nanometer.ru/…s_53225.html

Microspheres and Microworlds

http://www.ceramics.org/…08_Wicks.pdf

Простенько, но как элегантно!.. В первую очередь задумываешься об этих сферах, как о материале-носителе лекарственных препаратов для их доставки в определённое место организма или опухоли. Другие подумают о хранилищах водорода или других химических веществ или газов. О материале для фильтров и т.п. Словом, очень и очень полезная штука!… Молодцы!..



Anonymous аватар

фигня

Anonymous аватар

фигня, подумали третьи.

Khodan аватар

Лев Артемович! Что то вы слишком добры к авторам и в своих оценках. Во-первых, исходный размер стеклянного порошка 20–40 мкм. Это значит, что после «вспенивания» размер сфер будет еще больше. Действительно, на микрофотографии сфера имеет размер около 80 мкм (увеличение меньше Х1000 !!!). Какое отношение эти микросферы имеют к нанотехнологии? Масштаб, близкий к атомарному, никак не просматривается. Далее, если такие сферы ввести в кровоток – лечить больного будет уже не нужно… Хотя перорально и с помощью клизмы вполне. Но давно созданы капсулированные препараты покрытые биологическими материалами вполне безобидными, а не стеклом… Как можно хранить водород в «дырявой» сфере я тоже не знаю, фантазии не хватает, что-ли… Да и в самую прочную стеклянную микросферу много водорода не накачаешь. Словом, очень и очень сомнительно, что это штука полезная и в нанотехнологию не укладывается из-из гигантских размеров. Это продвинутая технология прошлого, 20 века. Я соглашусь с предыдущей оценкой «фигня», по крайней мере пока на основе этих микросфер не будет сделано что-либо еще, что можно будет сопоставить с ~10нм.

nikst аватар

Анатолий Николаевич!

Я переадресовал Ваши комментарии Л.А., написав прямо на сайт «Нанометра»…