ماده نرم را می توان در بسیاری از مواد روزمره مانند غذا، لوازم آرایشی و سلول های بدن ما یافت. ساختار این مواد ریز و نرم توسط فعل و انفعالات مختلفی مشخص می شود که یکی از آنها برهمکنش الکترواستاتیکی است. کریستین اسپرونکن برای دکترای خود در تحقیقاتش، از فعل و انفعالات الکترواستاتیکی برای مونتاژ مواد نرم در ساختارهای مختلف متشکل از زنجیره های پلیمری باردار استفاده کرد. این مواد را می‌توان در پوشش‌های پاسخگو برای ریزتراشه‌های فوتونیکی یا در موادی برای جلوگیری از رشد یخ روی شیشه‌های جلو اتومبیل یا بال‌های هواپیما استفاده کرد.

مولکول های بار مخالف یکدیگر را جذب می کنند و از این جاذبه می توان برای ساخت موادی با خواص جالب استفاده کرد. زیربنای این جاذبه برهمکنش الکترواستاتیکی است که نه تنها برگشت پذیر است، بلکه با خواص محلول متفاوت مانند غلظت نمک یا pH قابل تنظیم است.

با استفاده از دو پلیمر با بارهای مخالف، می توان مواد مختلفی را با کنترل نحوه مونتاژ پلیمرها از طریق برهمکنش الکترواستاتیکی ساخت. برای کریستین اسپرونکن، هدف اولیه دکترای او. تحقیق طراحی و مطالعه خواص مواد ساخته شده از پلیمرهای با بار مخالف بود.

اسپرونکن که کار خود را تکمیل کرد، می‌گوید: "دنیا پر از مواد نرم است. به پلیمرهای با زنجیره بلند در لوازم آرایشی یا سلول‌های بدن فکر کنید. البته این ساختارها از واحدهای کوچک‌تری مانند امولسیون یا پلیمرهای زنجیره کوتاه ساخته شده‌اند."  اما آنچه واقعاً جالب است این است که این واحدها را می توان به روش های مختلف کنار هم قرار داد تا مواد جدید تولید کند.

اسپرونکن در تحقیقات خود عمدتاً به ترکیب پلیمرهای با بار مخالف برای جمع آوری مواد جدید علاقه مند بود که می توانند برای کاربردهای مختلف مانند پوشش در مواد فوتونیک قابل برنامه ریزی مجدد و برای موادی با قابلیت ضد یخ استفاده شوند.

مطالعات مختلف، رویکردهای همه کاره، و نتایج جالبی که در دکترای Sproncken ارائه شده است. تحقیقات پتانسیل سیستم‌های ماده نرم مبتنی بر پلیمری با هم‌مونتاژ الکترواستاتیکی را برای کاربردهای مختلف نشان می‌دهد.

ابتدا، Sproncken با فرو بردن بسترها در تعدادی محلول حاوی پلی الکترولیت، که پلیمرهایی هستند که دارای الکترولیت یا گروه باردار هستند، پوشش‌های مواد نرم را تهیه کرد. بسته به اسیدیته (pH) محلولی که شبکه در معرض آن قرار دارد، شبکه پلیمری حاصل می‌تواند متورم و فرو بریزد.

اسپرونکن می‌گوید: «با دستکاری این فرآیند نوردهی، می‌توان یک لایه پلیمری خشک با تخلخل بسیار کم یا بسیار بالا ایجاد کرد. ضریب شکست ماده به تخلخل مواد بستگی دارد که این ماده را برای کاربرد در فوتونیک ایده آل می کند.

برای روش مونتاژ پلیمری بعدی، اسپرونکن و همکارانش یک پلیمر اتصال دهنده یخ در ذرات کلوئیدی با هسته پیچیده پلی الکترولیت را شامل شدند. اتصال پلیمرهای بدون بار از رشد یا ذوب شدن هسته ها به دانه های بزرگ با اندازه غیرقابل کنترل جلوگیری می کند.

هنگامی که این پلیمر خاص به کریستال های یخ متصل می شود، می تواند رشد کریستال های یخ را کند کند. راه را برای موادی هموار می کند که از رشد یخ نامطلوب روی شیشه جلو اتومبیل یا بال هواپیما جلوگیری کند.

اسپرونکن می‌گوید: «ما دریافتیم که فعالیت اتصال یخ پلیمر پس از گنجاندن در میسل‌ها حفظ می‌شود و هم‌مونتاژ الکترواستاتیکی را به ابزاری امیدوارکننده برای طراحی مواد ضد یخ تبدیل می‌کند.

 اختلاط مستقیم پلیمرهای با بار مخالف اغلب منجر به جداسازی فاز می شود که در آن فاز متراکم پلیمر و فاز رقیق پلیمر وجود دارد.

برای تثبیت ساختارهای نانومقیاس پلی الکترولیت، اسپرونکن از یک شبکه واکنش برای تثبیت اندازه و شکل نانوذرات پلیمری استفاده کرد. اسپرونکن خاطرنشان می کند: «عملیات این شبکه واکنش دوگانه است. این برهمکنش بین ماکرومولکول‌های دارای بار مخالف را تنظیم می‌کند و همزمان بخش‌هایی از زنجیره‌ها را به هم متصل می‌کند.

در آینده، چنین نانوذرات پایداری می توانند به عنوان نانوحامل در کاربردهای زیست پزشکی مورد استفاده قرار گیرند و همه اینها به لطف واکنش ساعتی نامیده می شود که از تشکیل توده های بزرگ غیرقابل استفاده جلوگیری می کند.