黑料福利网

Nieuw inzicht in hoe polymeervloeistoffen zich scheiden

Voor het goed functioneren van onze cellen is het belangrijk dat bepaalde structuren worden gevormd. Hoe deze structuren ontstaan, hangt af van de manier waarop vloeistoffen met polymeerachtige stoffen zich opsplitsen in verschillende vloeistoffen. Dit proces heet vloeistof-vloeistoffasescheiding (liquid-liquid phase separation, of kortweg LLPS). Het speelt ook een belangrijke rol bij de vorming van structuren in kunstmatige cellen en biogebaseerde materialen.

Er zijn twee soorten fasescheiding. Deze ontstaan door interacties tussen polymeren onderling en tussen polymeren en het oplosmiddel. Bij segregatieve fasescheiding stoten verschillende soorten polymeren elkaar af. Daardoor ontstaan er twee of meer aparte fasen (afbeelding rechts).

Bij associatieve fasescheiding trekken twee verschillende polymeren elkaar juist aan. Als die aantrekkingskracht sterk genoeg is, vormen ze samen een dichte fase die zich afscheidt van een andere fase waarin vooral het oplosmiddel aanwezig is (afbeelding links). Wetenschappers begrijpen segregatieve fasescheiding inmiddels goed, maar associatieve fasescheiding is nog minder bekend.

Met behulp van theorie毛n over het mengen en scheiden van polymeeroplossingen hebben Remco Tuinier en 脕lvaro Gonz谩lez Garc铆a van de faculteit Chemical Engineering and Chemistry nieuwe inzichten gekregen in hoe polymeervloeistoffen zich scheiden. Hun onderzoek kan helpen om beter te begrijpen hoe eiwitten zich in cellen ophopen. Dit is een kenmerk van verschillende neurodegeneratieve ziekten, zoals Alzheimer en Parkinson. De resultaten kunnen ook bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe kunstmatige materialen.

Meer informatie over het artikel:

鈥楢ssociative and segregative liquid-liquid phase separation in macromolecular solutions鈥�, Newton, (2026). Lees het artikel .

Polymeren gebruiken om zeer kleine structuren te maken voor blauwe perovskiet-leds

Lichttechnologie毛n zoals zonnecellen, fotodetectoren, lasers en leds kunnen worden gemaakt van zogeheten metaalhalide-perovskieten. Deze halfgeleidermaterialen zijn bijzonder goed in het uitzenden en detecteren van licht. Voor leds is er echter een uitdaging: het is moeilijk om de kleine kristalstructuren te maken die nodig zijn om de lichtopbrengst te verbeteren.

Om dit probleem op te lossen, hebben Mike Pols en Shuxia Tao van de faculteit Applied Physics and Science Education, samen met een groot team van onderzoekers uit China, waaronder wetenschappers van Peking University en Beijing University of Technology, gewerkt aan een methode voor het maken van effici毛nte blauwe perovskiet-leds (PeLEDs).

Een belangrijk onderdeel van hun aanpak was het gebruik van een speciale techniek waarbij tijdens de vorming van het materiaal een polymeernetwerk ontstaat. Dit netwerk zorgt ervoor dat kristallen alleen op bepaalde plekken kunnen groeien. Tegelijkertijd blijven de perovskiet-nanokristallen zeer klein, met een grootte van ongeveer 11 nanometer.

Met deze nanokristallen maakten de onderzoekers blauwe PeLEDs met uitstekende prestaties. Hun onderzoek kan bijdragen aan de verdere ontwikkeling van onder andere beeldschermen, verlichting en andere opto-elektronische apparaten.

Meer informatie over het artikel:

鈥業n situ nanocrystal confinement for efficient blue perovskite LEDs鈥�, Nature, (2026). Lees het artikel .

Krachten meten die levende cellen uitoefenen op hun omgeving

Onze organen en weefsels bestaan uit levende cellen die worden omgeven door een biologisch materiaal: de extracellulaire matrix. Onderzoekers kunnen kunstmatige biomaterialen maken die deze natuurlijke omgeving nabootsen. Deze materialen kunnen zelfs signalen afgeven die het gedrag van cellen be茂nvloeden.

Wanneer cellen in contact komen met natuurlijke of kunstmatige biomaterialen, trekken ze aan hun omgeving en oefenen ze krachten uit. Deze krachten spelen een belangrijke rol bij de vorm en werking van weefsels. Tot nu toe werden deze krachten vaak gemeten door te kijken naar hoe het materiaal vervormt. Daarbij werd aangenomen dat biomaterialen zich gedragen als een elastische veer: ze vervormen onder een kracht en keren direct terug naar hun oorspronkelijke vorm.

In werkelijkheid zijn biomaterialen vaak visco-elastisch. Dat betekent dat ze niet alleen vervormen wanneer er een kracht op wordt uitgeoefend, maar ook geleidelijk ontspannen met de tijd. Hierdoor kunnen bestaande meetmethoden de krachten van cellen minder nauwkeurig bepalen.

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Vito Conte van de faculteit Biomedical Engineering heeft hiervoor een oplossing ontwikkeld: visco-elastische tractiekrachtmicroscopie (veTFM). Deze nieuwe methode combineert experimenten en computermodellen om nauwkeurig te meten hoe biomaterialen reageren op de krachten van cellen. Door beelden van de vervorming van het materiaal te combineren met metingen van de mechanische eigenschappen ervan, kunnen onderzoekers de krachten die cellen uitoefenen beter bepalen.

(Afbeelding links: (Boven) Kloppende hartspiercel. (Onder) veTFM-kaart van de krachten die een cel uitoefent op biomateriaal. Afbeelding: Vito Conte)

Meer informatie over het artikel:

鈥業n situ nanocrystal confinement for efficient blue perovskite LEDs鈥�, Nature, (2026). Lees het artikel .