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      研究人員用新技術創造了一種最小的納米粒子穩定的納米乳劑
      編輯:尚蒙科技無錫有限公司   時間:2018-08-30

      MIE助理教授Sushant Anand及其研究員在油水混合物或“乳液”方面取得了多項突破。現在,研究人員通過在液滴周圍自組裝納米粒子形成超小(100-400納米)納米乳液,將他們的研究提升到一個新的水平。

      制造納米乳液的傳統方法有多個步驟,但Anand和他的團隊已經開發出一種單步技術來創建更快,更節能和更小的納米乳液。該研究的結果最近發表在ACS  Applied Materials and Interfaces  期刊上,標題為“  通過蒸汽冷凝合成皮克林納米乳液”


      “納米技術在處理當今時代的許多問題方面發揮著巨大的作用。以油水乳液為例。采用液滴尺寸的'納米'可以使許多基產品(如化妝品)的保質期產生巨大差異。食品,藥物輸送和許多數十億美元的產業。通常使用表面活性劑分子來防止液滴聚集在一起。但這種分子在許多情況下會產生不良影響。因此,人們越來越關注制造無表面活性劑的納米粒子穩定的乳液,“阿南德說。   

      該團隊面臨的挑戰是制造納米粒子的納米液滴乳液,稱為皮克林乳液。“用納米級的液滴制造這種乳液幾十年來一直是一個非常大的挑戰,”Anand觀察到。

      在之前發表在Nature Communications上的一篇文章中  ,Anand和他在麻省理工學院的合作者之前表示,他們可以創造納米乳液,其中液滴通過表面活性劑穩定。阿南德和他的學生想知道這項新技術是否有可能用于制造皮克林納米乳液,所以他們繼續發現了這一點。

      “乳液可以通過許多不同的方式制成,但不幸的是,對于表面活性劑起作用,不一定適用于。所以不能保證我們會成功,”在Anand的指導下工作的博士后董金康補充道。“但是,新技術確實成功實現了它的目標。”

      該過程包括取油并將其冷卻至露點以下,以使水凝結在油上,如果油具有合適的性質,并且如果其具有足夠濃度的納米顆粒,那么水滴將自我分散在油和納米顆粒中。將圍繞它們自組裝以制造納米乳液。

      “我們在工作中表現出的是,我們制造了一種最小的含納米粒子的納米乳液。令人興奮的是,以傳統方式制造這些乳液,它們必須經歷多個步驟。而且它們需要非常好的高顆粒濃度可制成小納米乳液。但我們能夠在幾分鐘內制成乳液并使它們非常小 - 濃度比以前人們試圖做的低10倍,“Anand說道,他是UIC的Anand研究組實驗室。“我們的技術具有很高的可擴展性,可以在工業水平上使用。我們已經證明,與目前制備乳液的技術相比,它具有很高的能效。

      “這種技術開辟了新的網關和機會 - 從制造膜到藥物遞送應用,”在Anand工作的博士生Hassan Bararnia說。 

      “我們可以將這些乳液應用到其他領域,它可以對許多行業產生影響 - 可能性是巨大的。目前我們使用簡單的二氧化硅納米粒子,但我們可以使用不同類型的納米粒子,如有機/無機核殼納米粒子,“康補充道。

      阿南德同意,但有這樣說,“可能性存在,但挑戰也是如此,這就是所有興奮所在 - 克服它們!”

      在最近出現在納米尺度雜志上的一項相關工作中,Kang和Anand開發了一種制造簡單和復雜納米顆粒的新方法,該工作  名為  納米粒子合成通過鼓泡液體中的鼓泡蒸汽前體

      “我們的技術的關鍵優勢在于,我們可以在沒有任何副反應的情況下制造出具有均勻性質的復雜顆粒,并且可以很好地調整納米顆粒周圍的殼厚度,”Anand說。

      Anand及其團隊的工作引起了全世界科學界同行的關注。

      “Anand博士及其同事對膠體顆粒穩定的納米乳劑的論文非常新穎和及時,”英國赫爾大學物理化學教授,世界知名專家Bernard Binks博士說。關于皮克林乳液的主題。“將液滴破碎成亞微米的粉碎方法已經證明是非常具有挑戰性的。這項工作從分子水蒸氣開始,并將液滴生長到規定的尺寸,部分由顆粒濃度決定。膠體科學家和工業研究人員將對此非常感興趣。也是。“

       進一步探索: 基于冷凝的方法可以產生穩定的納米級乳液

      更多信息: 董金康等。通過蒸汽冷凝合成Pickering納米乳液,ACS Applied Materials&Interfaces(2018)。DOI:10.1021 / acsami.8b06467

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