في الماضي، تم إعاقة إمكانية الاستخدام التكنولوجي الواسع للجسيمات النانوية في مجال البوليمرات بسبب عدم وجود طرق فعالة لتشتتها المتحكم فيه داخل المادة
إن إدخال الجسيمات النانوية في البوليمرات هو أسلوب تصميمي يستخدم في جميع مجالات علوم المواد، كما يقول كريستوف فيدر من جامعة كيس ويسترن ريسيرف، وهو مؤلف رئيسي للمقالة المنشورة في مجلة Nature Nanotechnology، مضيفًا أنه في الماضي، كانت إمكانية التكنولوجيا واسعة النطاق تم منع استخدام الجسيمات النانوية في مجال البوليمرات بسبب عدم وجود طرق فعالة لتشتتها المتحكم فيه داخل المادة.
في طريقتهم المبتكرة، استخدمت المجموعة عملية يتم فيها دمج الجسيمات النانوية المعززة في مصفوفة ثلاثية الأبعاد من خلال تكوين معلقة من الجسيمات النانوية، للحصول على قالب. في الخطوة التالية، يمكن ملء هذا القالب بأي بوليمر مرغوب عن طريق استبدال محلول القالب بمحلول يحتوي على البوليمر. يقول فيدر: "باستخدام هذه الطريقة، تمكنا من أخذ مجموعة المكونات غير المتوافقة وإظهار إمكانية استخدامها لصنع مواد متوافقة".
وبينما يركز البحث بشكل أساسي على "شعيرات" السليلوز باعتبارها المادة المختارة لتمثيل الجسيمات النانوية بسبب خواصها الميكانيكية الفعالة وسهولة استخلاصها من مصادر بيولوجية متجددة مثل الخشب والقطن، كما يوضح الباحث، فقد بدأ الفريق أيضًا في التحقيق في أمر مجموعة واسعة من البوليمرات والألياف النانوية الأخرى تثبت أن الطريقة لها تطبيق واسع النطاق. ونشر البحث في عدد ديسمبر من مجلة Nature Nanotechnology وتقدمت الجامعة بطلب للحصول على براءة اختراع لحماية حقوق الملكية الفكرية لهذه التكنولوجيا الجديدة.
