Hromadenie mikroorganizmov na povrchu je výzvou pre lodný aj biomedicínsky priemysel. Niektoré populárne polymérové povlaky proti znečisteniu podliehajú oxidatívnej degradácii v morskej vode, čím sa časom stávajú neúčinnými. Amfotérny ión (molekuly so záporným a kladným nábojom a čistým nábojom nula) polymérové nátery, podobné kobercom s polymérnymi reťazcami, pritiahli pozornosť ako potenciálne alternatívy, ale v súčasnosti sa musia pestovať v inertnom prostredí bez vody a vzduchu. To im bráni aplikovať na veľké plochy.
Tím vedený Satyasanom Karjanou z A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences objavil, ako pripraviť amfotérne polymérové povlaky vo vode, pri izbovej teplote a na vzduchu, čo im umožní ich použitie v oveľa širšom meradle.
"Bol to náhodný objav," vysvetľuje Jana. Jeho tím sa pokúšal vyrobiť amfotérne polymérové povlaky pomocou široko používanej metódy nazývanej radikálová polymerizácia s prenosom atómov, keď si uvedomili, že niektoré reakcie neprodukovali požadovaný produkt. Amín sa neočakávane našiel na koniec polymérneho reťazca ako ligand na katalyzátore použitom pri reakcii.“ Bude to trvať nejaký čas a sériu experimentov, aby sme odhalili záhadu [ako sa tam dostal],“ vysvetľuje Jana.
Kinetické pozorovania, nukleárna magnetická rezonančná spektroskopia (NMR) a ďalšie analýzy ukazujú, že amíny iniciujú polymerizáciu prostredníctvom aniónových mechanizmov. Tieto takzvané aniónové polymerizácie nie sú odolné voči vode, metanolu ani vzduchu, ale Janine polyméry rástli v prítomnosti všetkých troch, viedli tím k pochybnostiam o ich zisteniach. Obrátili sa na počítačové modely, aby videli, čo sa deje.
"Výpočty funkčnej teórie hustoty potvrdzujú navrhovaný mechanizmus aniónovej polymerizácie," povedal. "Toto je vôbec prvý príklad aniónovej roztokovej polymerizácie etylénových monomérov vo vodnom prostredí za aeróbnych podmienok."
Jeho tím teraz použil túto metódu na syntézu polymérnych povlakov zo štyroch amfotérnych monomérov a množstva aniónových iniciátorov, z ktorých niektoré nie sú amíny. pomocou sprejových alebo impregnačných metód,“ hovorí Jana. Plánujú tiež študovať antivegetatívne účinky náterov v námorných a biomedicínskych aplikáciách.
Čas odoslania: 18. marca 2021