高速ポリマーナノ構造の製造技術のブレークスルー (Breakthrough in Rapid Polymer Nanostructure Production)

ad

2025-03-14 バーミンガム大学

バーミンガム大学のDoveおよびO’Reilly研究グループは、ブロックポリマーから均一なナノ構造を迅速かつ大規模に作製する新しい方法を開発しました。 この革新的なアプローチにより、従来1週間を要していたプロセスがわずか数分に短縮され、精密なポリマーナノ材料の大量生産が可能となりました。研究チームは、フローシステム内でポリマー溶液を過飽和状態にする迅速なシード調製技術を用い、均一なシードミセルの形成と、シード調製とリビング結晶化駆動自己組織化(CDSA)の統合を実現しました。これにより、ナノ構造のエンドツーエンドの生産がわずか3分で達成され、既存の合成方法を大幅に上回る効率性を示しています。この新しい方法は、触媒作用、生体医工学、エネルギー伝達などの分野での応用が期待され、多様で複雑なポリマーナノ粒子の開発に強力でスケーラブルかつ精密なアプローチを提供します。

<関連情報>

加速シード形成によりポリマーから二次元プレートレットを直接作製することに成功 Direct preparation of two-dimensional platelets from polymers enabled by accelerated seed formation

Laihui Xiao,Tianlai Xia,Jian Zhang,Sam J. Parkinson,Julia Y. Rho,Andrew P. Dove & Rachel K. O’ Reilly
Nature Synthesis  Published:14 March 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s44160-025-00767-x

高速ポリマーナノ構造の製造技術のブレークスルー (Breakthrough in Rapid Polymer Nanostructure Production)

Abstract

Crystallization-driven self-assembly (CDSA) presents a facile method to access well-defined nanostructures. However, nanostructure preparation via CDSA has been constrained by prolonged processing time and limited throughput, primarily due to seed preparation and confinement to small batch scales. In turn, this limits the potential to scale up CDSA to enable application of the resultant particles. Here we report a rapid seed preparation method that drives uniform seed micelle formation by supersaturating polymer solutions in a flow system. This leads to a large reduction in processing time, from a week down to minutes. Importantly, the modular flow cascade applied can integrate both seed preparation and living CDSA, enabling end-to-end production of nanostructures directly from polymers in 3 min. The attained throughput of 132 mg h−1 surpasses that of other reported methods by orders of magnitude and, in turn, provides a step forward for the scaling-up of precision nanomaterials.

0500化学一般
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました