Том 85, № 2 (2023)

В работе продемонстрировано контролируемое получение анизотропных частиц с различными размерами и морфологией путем самосборки и фотоиндуцированной деформации азоколлоидных микросфер, которые были сформированы из типичного азосоединения (IАC-4), содержащего 1,4,3,6-диангидросорбитоловое ядро и периферийные циннаматные заместители. Азоколлоидные микросферы были получены методом самосборки путем постепенного добавления деионизированной воды в раствор IАC-4 в тетрагидрофуране. Для точного контроля длины короткой оси анизотропных частиц, коллоидные микросферы IАC-4 с различными и однородными размерами были получены путем регулировки концентрации IАC-4, скорости добавления воды и скорости перемешивания. Установлено, что размер коллоидных микросфер уменьшается с увеличением концентрации IАC-4, скорости добавления воды и скорости перемешивания. Было показано, что коллоидные микросферы IАC-4 в твердом состоянии, облученные линейно поляризованным лазерным лучом (λ = 488 нм), могут быть необратимо и контролируемо растянуты в анизотропные частицы с различной морфологией, длиной главной оси и осевым соотношением путем регулировки времени облучения и мощности лазерного луча.

Представлены экспериментальные результаты по изучению гистерезиса углов смачивания водой кристаллических поверхностей. Были исследованы отступающие и наступающие краевые углы и их гистерезис на гидрофильных и гидрофобных подложках с разной поверхностной структурой – оксида кремния, слюды, и кальцита при воздействии внешнего давления на линию трехфазного контакта сидящего воздушного пузырька. На гидрофобизованных образцах оксида кремния и слюды наблюдался эффект гистерезиса краевых углов. Появление закрепления линии трехфазного контакта (пиннинга), способствовало изменению углов смачивания при приложении внешнего давления. На гидрофильных поверхностях оксида кремния и слюды при перемещении линии трехфазного контакта, заметного изменения наступающих и отступающих контактных углов не происходило и эффект гистерезиса практически отсутствовал. Устойчивый пиннинг, наблюдаемый на полированной поверхности кристалла кальцита при контакте с водой, приводил к появлению гистерезиса угла смачивания и гидрофилизации поверхности кальцита, связанной со структурными смещениями в решетке кристалла.

Статья посвящена всестороннему исследованию электроосмотического течения и транспорта ионов через заполненный неньютоновской жидкостью мягкий наноканал с привитым полимером. В работе рассматривается равновесное течение в щелевом прямоугольном канале, в котором заряженный полиэлектролитный слой (PEL) образуется за счет одновалентных кислотных ионизируемых групп, прикрепленных к жесткой стенке. В нашей работе рассматривается эффект ионного разделения, который возникает из-за разницы в относительной диэлектрической проницаемости области полиэлектролита и в объеме электролита. Для описания математической модели используются совместно нелинейное уравнение Пуассона–Больцмана и модифицированное уравнение движения сплошной среды. Основная цель этого анализа – продемонстрировать влияние объемного pH на регулирование заряда моноионных функциональных групп, находящихся в полиэлектролитном слое, влияние характеристического показателя потока жидкости и разичных электрогидродинамических параметров, включая толщину двойного электрического слоя, параметр разделения ионов, длину Дебая, параметры мягкости и т.д., определяющие общие параметры модуляции потока и селективности. Ожидается, что это исследование станет значительным шагом вперед в реальном математическом моделировании электрогидродинамики непрерывных межфазных потоков в мягких наноканалах.

Рассмотрены процессы лазерного диспергирования материалов в жидкостях для высокопроизводительной генерации коллоидных наночастиц и различные лазерные, а также материальные параметры, влияющие на этот процесс. На примере лазерной абляции в дистиллированной воде химически-инертного модельного материала (золото) без использования химических стабилизаторов с помощью оптического и массового критериев сравниваются эффективности и эргономичности генерации коллоидных наночастиц с использованием лазерных систем c нано-, пико- и фемто- секундной длительностями импульса. Проводится разностороннее сравнение основных характеристик золотых, а также серебряных наночастиц, полученных абляцией в воде с использованием импульсного лазерного излучения различной длительности. Обсуждаются типы коллоидных взаимодействий между наночастицами в водных средах и приводится анализ вклада структурных и ионно-электростатических взаимодействий в долговременную устойчивость дисперсий золотых и серебряных наночастиц.

Получены новые биосовместимые микроэмульсионные и жидкокристаллические системы бис(2-этилгексил) сульфосукцинат натрия (АОТ)/вода/изопропилмиристат (ИПМ) для доставки лекарственных и физиологически активных веществ. Совокупностью методов динамического рассеяния света и рентгеновской дифракции определены их структурные и размерные характеристики. С использованием пакета программ Primus и SasView смоделирована форма и расположение частиц в зависимости от содержания АОТ. Показано, что с увеличением концентрации поверхностно-активного вещества происходит изменение формы мицелл от сферической до цилиндрической, а при высоких концентрациях происходит структурный фазовый переход с образованием жидкокристаллической фазы. Исследовано влияние модели биоактивного соединения L-лизина на размер и структуру системы. Установлено, что добавление в образцы аминокислоты приводит к увеличению размера капель микроэмульсий, а в случае жидкокристаллической фазы – к распаду гексагональной упаковки на отдельные цилиндры. Полученные результаты могут быть полезны при анализе механизмов высвобождения L-лизина из транспортной системы АОТ/вода/изопропилмиристат.