Nagromadzenie mikroorganizmów na powierzchni stanowi wyzwanie zarówno dla przemysłu stoczniowego, jak i biomedycznego. Niektóre popularne powłoki polimerowe przeciwdziałające zanieczyszczeniom ulegają degradacji oksydacyjnej w wodzie morskiej, przez co z czasem stają się nieskuteczne. Jon amfoteryczny (cząsteczki o ładunkach ujemnych i dodatnich oraz ładunek netto zero) powłoki polimerowe, podobne do dywanów z łańcuchami polimerowymi, zwróciły uwagę jako potencjalne alternatywy, ale obecnie muszą być hodowane w obojętnym środowisku bez wody i powietrza. Uniemożliwia to ich zastosowanie na dużych obszarach.
Zespół kierowany przez Satyasana Karjanę z A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences odkrył, jak przygotować amfoteryczne powłoki polimerowe w wodzie, temperaturze pokojowej i powietrzu, co umożliwi ich zastosowanie na znacznie szerszą skalę.
„To było nieoczekiwane odkrycie”, wyjaśnia Jana. Jego zespół próbował stworzyć amfoteryczne powłoki polimerowe przy użyciu szeroko stosowanej metody zwanej polimeryzacją rodnikową z przeniesieniem atomu, kiedy zdali sobie sprawę, że niektóre reakcje nie dały pożądanego produktu. koniec łańcucha polimeru jako ligand na katalizatorze używanym w reakcji. „Odkrycie tajemnicy [jak to się tam dostało] zajmie trochę czasu i serię eksperymentów”, wyjaśnia Jana.
Obserwacje kinetyczne, spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) i inne analizy wskazują, że aminy inicjują polimeryzację poprzez mechanizmy anionowe. Te tak zwane polimeryzacje anionowe nie są odporne na wodę, metanol ani powietrze, ale polimery Jana rosły w obecności wszystkich trzech, prowadząc zespół do zwątpienia w ich ustalenia. Zwrócili się do modeli komputerowych, aby zobaczyć, co się dzieje.
„Obliczenia teorii funkcjonału gęstości potwierdzają proponowany mechanizm polimeryzacji anionowej” – powiedział.
Jego zespół wykorzystał tę metodę do syntezy powłok polimerowych z czterech monomerów amfoterycznych i szeregu inicjatorów anionowych, z których część nie jest aminami”. przy użyciu metod natryskiwania lub impregnacji”, mówi Jana. Planują również zbadać przeciwporostowe działanie powłok w zastosowaniach morskich i biomedycznych.
Czas postu: 18 marca 2021 r