قام باحثون في فرنسا بتطوير تركيبات من مادة البولي يوريثين الحساسة للضوء والتي تسمح بتحفيز تصلب الرغاوي السائلة والتحكم فيها باستخدام الضوء فوق البنفسجي.
يستخدم هذا النهج مولد قاعدة ضوئية كمحفز كامن. عندما تتعرض التركيبة للأشعة فوق البنفسجية، يطلق المولد قاعدة تعمل على تسريع تفاعل البولي يوريثان، مما يسمح للباحثين باختيار الوقت الذي تبدأ فيه الرغوة في التصلب.
وقال غيوم كوت-كارلور وزملاؤه في معهد تشارلز سادرون في ستراسبورج إن هذه الطريقة يمكن أن توفر تحكمًا أكبر في شكل الرغوة دون الحاجة إلى تركيبة منفصلة لكل بنية خلوية.
تتأثر خصائص الرغوة بشدة بحجم الفقاعة والمحتوى السائل وطول الفترة الزمنية التي يسمح خلالها بتصريف الرغوة السائلة قبل المعالجة. في عمليات PU التقليدية، يحدث تكوين الفقاعات والصرف والبلمرة في وقت واحد، مما يجعل من الصعب ضبط إحدى هذه المعلمات بشكل مستقل.
قام الباحثون بدمج تركيبات البولي يوريثان -الحساسة للأشعة فوق البنفسجية مع نظام ميلي فلويديك قادر على مزج المكونات اللزجة وتوليد الرغاوي بتوزيع موحد لحجم الفقاعة-.
ومن خلال تغيير النقطة التي تعرضت فيها الرغوة للإشعاع، تمكن الفريق من التحكم في مدة تصريفها قبل التصلب. هذا جعل من الممكن تغيير الشكل الخلوي النهائي مع الاحتفاظ بنفس التركيبة الأساسية.
قام الباحثون أيضًا بدمج مولد قاعدة الصور مع محفز تقليدي. وقالوا إن هذا النهج الهجين يوفر نطاقًا أوسع من سلوك التصلب من خلال الجمع بين المعالجة الخلفية التدريجية والتسارع الناتج عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية.
يُعد النظام حاليًا طريقة معملية على نطاق واسع-مخصصة في المقام الأول لإنتاج ودراسة نماذج الرغاوي. ومع ذلك، يمكن أن يكون العلاج المحفز خارجيًا مفيدًا في النهاية في التطبيقات التي تتطلب هياكل مسامية يتم التحكم فيها بدقة، بما في ذلك العزل والترشيح والمكونات خفيفة الوزن -السقالات الهندسية للأنسجة.
وقال الباحثون إن الابتكار الرئيسي كان القدرة على الحصول على رغاوي ذات أشكال قابلة للتخصيص من تركيبة واحدة، بدلاً من إعادة صياغة الكيمياء لإنتاج كل بنية.