Microgels at ultrahigh densities : a small angle neutron scattering study

Abstract: Populärvetenskaplig sammanfattning Microgelpartiklar är runda partiklar som har förmågan att ändra storlek beroende på olika yttre påverkan. I detta projekt har vi tittat på partiklar som blir upp till 10 gånger mindre när temperaturen höjs från 15˚C till 39˚C. Detta beror på att det nätverk som partiklarna är uppbyggda börjar ogilla lösningsmedlet när temperaturen höjs och hellre vill vara nära sig själva vilket medför att de drar ihop sig. Eftersom microgeler kan ändra storlek under kontrollerade former vill man titta på hur de beter sig om man ökar antalet partiklar. Detta kan man sedan jämföra med mer komplicerade system så som proteiner och hur de beter sig i närheten av varandra. För att titta på detta har vi använt oss av neutroner och en metod som gör det möjligt att titta på enbart ett fåtal microgelpartiklar i en lösning med väldigt många. Neutroner stålas på provet, microgelpartiklarna, och beroende på hur stora partiklarna i provet är kommer neutronerna efter kollisionen med partiklarna att böja av åt olika håll. Det går sedan att räkna hur många neutroner som har böjt av i olika vinklar och utifrån det få reda på hur stora partiklarna i provet är och vilken form de har. Det är av olika anledningar komplicerat att räkna ut storleken på partiklar i prover med hög koncentration. För att komma runt det har vi använt en metod som går ut på att proverna blandas på ett visst sätt så att information om enskilda microgelpartklar är det ända som mäts. På så vis kan storleken mätas utan att mängden partiklar stör mätningen. Det visade sig att metoden fungerade bra och information om de enskilda partiklarna kunde erhållas. En storleksminskning med ökad temperatur påvisades vilket var väntat då partiklarna drar ihop sig när temperaturen höjs. Det visades även att storleken inte påverkades mycket när antalet partiklar ökades. Detta bevisar att partiklarna gå in i varandra eftersom deras yttersta skal är väldigt fluffigt.