شیمی دان های دانشکده شیمی دانشگاه تبریز

محققان دانشگاه MIT ساختار ژله‌اي جديدي ايجاد كردند كه بسرعت به عوامل محركي همچون دما، فشار، غلظت نمك (شوري) و رطوبت واكنش نشان و تغيير رنگ مي‌دهد.
از ديگر كاربردهاي اين ژل، استفاده آن به عنوان يك حسگر شيميايي سريع و ارزان است. يكي از مكان‌هايي كه اين حسگر محيطي مي‌تواند مفيد باشد، كارخانه‌هاي فرآورده‌هاي غذايي است كه نشان مي‌دهد غذايي كه بايد خشك باشد چقدر در معرض رطوبت قرار گرفته است.
اجزاي مهم اين ساختار ژله‌اي موادي هستند كه هنگام قرار گرفتن در معرض محرك‌ها منقبض و منبسط مي‌شوند. اين تغيير حالت در ضخامت ژل باعث تغيير رنگ ژل از طريق اندازه طيف مرئي نور مي‌شود.
موادي كه رنگهاي مختلفي را بسته به اين كه چگونه به آنها نگاه كنيد، منعكس مي‌كنند قبلا وجود داشته‌اند، اما وقتي توليد مي‌شوند نمي‌توان خصوصياتشان را تغيير داد. محققان MIT براي توليد موادي كه بتوانند در پاسخ به محرك‌هاي خارجي تغيير رنگ دهند، دست به كار شده‌اند.
آنها مي‌خواهند مواد قابل تنظيمي را توليد و توسعه دهند. براي انجام اين كار آنها با لايه نازك كوپوليمر دسته‌اي خود اتصال كه از قرار گرفتن تناوبي 2 لاله پلي استرين و پلي توونييل پايريدين (PZVP) ساخته شده است، شروع كرده‌اند. ضخامت اين لايه‌ها و شاخص‌هاي انكساري آنها تعيين مي‌كرد كه چه نوري مي‌تواند به وسيله ژل منعكس شود.
با ثابت نگه داشتن ضخامت لايه پلي‌استرين و تغيير دادن ضخامت لايه دوم توسط محرك‌هاي خارجي نظير غلظت نمك و PH، محققان توانستند باعث تغيير رنگ در قسمت دوم شوند. اين روش مبتكرانه و قابل دسترس براي ايجاد مواد فوتونيكي است كه خواص آنها به آساني در سطح گسترده قابل تنظيم است. كليد به كارگيري PZVP دادن بار مثبت به نيتروژن هر بخش از دسته‌هاي PZVP است كه حاصل آن يك زنجيره پلي‌اكتروليت است كه مي‌تواند تا 1000 درصد اندازه خودش در آب متورم شود.
اگر در زنجيره اصلي، بارها به صورت الكتريكي از يكديگر حمايت كنند؛ مثلا به وسيله اضافه كردن غلظت بالايي از يونهاي نمك به آب كه در ژل نفوذ مي‌كنند، زنجيره‌هاي PZVP به هم مي‌ريزد. وقتي يونهاي نمك دور مي‌شوند بارهاي مثبت PZVP يكديگر را دفع مي‌كنند و زنجيره بزرگتر مي‌شود و در نتيجه هر لايه PZVP منبسط شده، ماده رنگهاي مختلف را منعكس مي‌كند.
در حال حاضر تورم ماده در يك بعد انجام مي‌شود؛ اما يك پيشرفت شگرف در حال انجام است كه باعث مي‌شود ژلها در 3 بعد متورم شوند و طيفهاي كوچكتري از تغيير رنگ را توليد كند.
ژلهاي جديد همچنين به تغييرات فشار، دما و رطوبت حساس هستند و مي‌توانند طيفهايي مختلف از ماوراءبنفش تا مادون قرمز را ايجاد كنند.محققان همچنين روي ژلهايي كار مي‌كنند كه تحت ولتاژهاي مختلف اعمال شده، تغيير رنگ مي‌دهند.                                                                                    
شنبه 20 بهمن ماه 1386   20:27