L'acumulació de microorganismes a la superfície és un repte tant per a la indústria naviliera com per a la biomèdica. Alguns recobriments de polímer anticontaminació populars pateixen degradació oxidativa a l'aigua de mar, fent-los ineficaços amb el temps. Ió amfòter (molècules amb càrregues negatives i positives i una càrrega neta). de zero), els recobriments de polímer, similars a les catifes amb cadenes de polímer, han cridat l'atenció com a possibles alternatives, però actualment s'han de cultivar en un ambient inert sense aigua ni aire. Això evita que s'apliquin a grans superfícies.
Un equip dirigit per Satyasan Karjana de l'Institut A*STAR de Ciències Químiques i de l'Enginyeria ha descobert com preparar recobriments de polímers amfòters en aigua, temperatura ambient i aire, cosa que permetrà utilitzar-los a una escala molt més àmplia.
"Va ser un descobriment fortuït", explica Jana. El seu equip estava intentant fer recobriments de polímers amfòteres mitjançant un mètode àmpliament utilitzat anomenat polimerització radical de transferència d'àtoms, quan es van adonar que algunes reaccions no produïen el producte desitjat. Es va trobar una amina inesperadament a l'extrem de la cadena del polímer com a lligand del catalitzador utilitzat en la reacció. "Trogaran temps i una sèrie d'experiments per desentranyar el misteri [de com va arribar allà]", explica la Jana.
Les observacions cinètiques, l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear (RMN) i altres anàlisis indiquen que les amines inicien la polimerització mitjançant mecanismes aniònics. Aquestes anomenades polimeritzacions aniòniques no són resistents a l'aigua, el metanol o l'aire, però els polímers de Jana van créixer en presència de tots tres, van portar l'equip a dubtar de les seves troballes. Van recórrer a models informàtics per veure què estava passant.
"Els càlculs de la teoria funcional de la densitat confirmen el mecanisme de polimerització aniònic proposat", va dir. "Aquest és el primer exemple de polimerització en solució aniònica de monòmers d'etilè en un medi aquós en condicions aeròbiques ambientals".
El seu equip ara ha utilitzat aquest mètode per sintetitzar recobriments de polímers a partir de quatre monòmers anfòters i una sèrie d'iniciadors aniònics, alguns dels quals no són amines. utilitzant mètodes d'esprai o impregnació", diu Jana. També tenen previst estudiar els efectes antiincrustantes dels recobriments en aplicacions marines i biomèdiques.
Hora de publicació: 18-mar-2021