更精确的铅涂料传感器

出版时间:星期日,9月11日,2016—05:06 在里面物理化学

在密歇根大学开发的一种新的分子凝胶配方是一个更精确的铅涂料测试的核心。这项测试很容易看出一块油漆芯片是否含有超过规定的5000份每百万份的有毒金属,这些金属在1978年被禁止使用颜料。政府机构利用这一门槛将油漆定义为“铅基”,环境保护署要求家庭测试工具可以区分其上下。然而,这些家庭工具有很大的误差,它们会产生许多误报,研究人员说。

新的测试比它的对应测试更清晰和准确。它包括一个盛油漆稀释剂的小瓶和一些盐,当与适当浓度的铅结合时,形成凝胶。

用户掉进了油漆芯片,加热混合物,然后等待溶液如何反应。如果凝胶形成,凝胶停留在倒装瓶的顶部,铅含量至少为5000 ppm时呈阳性。如果溶液保持液体,没有凝胶形成,油漆里可能还有铅,但不足以要求采取特殊步骤来维护或消除它。

Gesine Veits说:“最重要的是,油漆的颜色不重要,它很简单:任何人都能分辨出液体和凝胶的区别。”化学博士后和发表在美国化学学会杂志.

这项测试可以帮助业主和承租人更好地了解他们的风险水平。研究人员说,这也推动了一些令人兴奋的科学。它展示了一种更流线型的制造靶向分子凝胶的方法,像果冻一样的物质对感知有希望,生物医学和环境清洁应用。

“大多数分子凝胶都是偶然发现的,”安妮·麦克尼尔说,文学学院化学教授,科学,以及工程学院大分子科学与工程的艺术和。

“其他时间,研究人员可能会采用一种已经发现的凝胶,并将其用于不同的用途。白手起家真的很难。这篇论文是关于一种完全不同的vwin徳赢app下载方法。”

想出他们的食谱,研究人员首先假设探索晶体生长可以让他们了解凝胶形成。vwin徳赢app下载晶体是刚性固体,凝胶在固体和液体之间。

下一步,他们转向剑桥结构数据库,拥有超过800000个晶体结构的全球仓库。任何报告新晶体结构的研究人员都需要将其输入数据库。

他们寻找含有铅的晶体。然后他们进一步缩小了范围。从显微镜下观察凝胶,他们知道这种凝胶通常类似于一碗意大利面——长纤维缠结。可能的晶体结构,他们突然想到,一条长的线最像一个针状的晶体。因此,研究小组集中精力研究含铅的晶体结构,并制作出一个轴形状。然后研究人员用这些分子作为起点。

麦克尼尔说:“我们很惊讶它的效果如何。”

并不是每个人都相信他们的发现不是偶然的。

“我们假设,当晶体生长并形成针状时,麦克尼尔说,当凝胶形成时,力可能与工作中的力相似。“这似乎奏效了,但有些人认为这是一个很大的假设。”

麦克尼尔的研究小组计划在一种不含金属的凝胶上测试新的设计过程,看看他们的配方是否可以作为其他人的模板。

这篇论文的题目是,“利用晶体形态预测开发一种基于凝胶的传感器。”这项研究历时数年,有许多不同的人参与:博士后学者Gesine Veits(由密歇根大学副教授资助基金资助)。前研究生Kelsey Carter(由国家科学基金会前科奖学金和海军研究办公室资助)和访问本科生Sarah Cox(通过化学科学国家自然基金会RU网站资助)。

该大学正在寻求知识产权的专利保护,并正在寻求商业化合作伙伴,以帮助将该技术推向市场。

来源:密歇根大学

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