ee

Αυτή η νέα μέθοδος πολυμερισμού ανοίγει την πόρτα για πιο αποτελεσματικές αντιρρυπαντικές επικαλύψεις

Η συσσώρευση μικροοργανισμών στην επιφάνεια είναι μια πρόκληση τόσο για τη ναυτιλία όσο και για τη βιοϊατρική βιομηχανία. Ορισμένες δημοφιλείς αντιρρυπαντικές πολυμερείς επικαλύψεις υφίστανται οξειδωτική αποικοδόμηση στο θαλασσινό νερό, καθιστώντας τα αναποτελεσματικά με την πάροδο του χρόνου. μηδενικές) πολυμερείς επικαλύψεις, παρόμοιες με τα χαλιά με πολυμερείς αλυσίδες, έχουν προσελκύσει την προσοχή ως πιθανές εναλλακτικές λύσεις, αλλά επί του παρόντος πρέπει να αναπτυχθούν σε αδρανές περιβάλλον χωρίς νερό ή αέρα. Αυτό τους εμποδίζει να εφαρμοστούν σε μεγάλες περιοχές.

Μια ομάδα με επικεφαλής τον Satyasan Karjana στο Ινστιτούτο Χημικών και Μηχανικών Επιστημών Α * STAR ανακάλυψε πώς να προετοιμάσει επιστρώσεις αμφοτερικών πολυμερών σε νερό, θερμοκρασία δωματίου και αέρα, κάτι που θα τους επιτρέψει να χρησιμοποιηθούν σε πολύ ευρύτερη κλίμακα.

«Ήταν μια τυχαία ανακάλυψη», εξηγεί η Jana. Η ομάδα του προσπαθούσε να κάνει επιστρώσεις αμφοτερικών πολυμερών χρησιμοποιώντας μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδο που ονομάζεται ριζική πολυμερισμός μεταφοράς ατόμων, όταν συνειδητοποίησαν ότι ορισμένες αντιδράσεις δεν παρήγαγαν το επιθυμητό προϊόν. Μια αμίνη βρέθηκε απροσδόκητα στο το τέλος της πολυμερούς αλυσίδας ως υποκατάστατο του καταλύτη που χρησιμοποιείται στην αντίδραση. "Θα χρειαστεί λίγος χρόνος και μια σειρά πειραμάτων για να αποκαλυφθεί το μυστήριο [για το πώς έφτασε εκεί]", εξηγεί η Jana.

Οι κινητικές παρατηρήσεις, η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) και άλλες αναλύσεις δείχνουν ότι οι αμίνες ξεκινούν τον πολυμερισμό μέσω μηχανισμών ανιόντων. Αυτοί οι λεγόμενοι ανιονικοί πολυμερισμοί δεν είναι ανθεκτικοί στο νερό, τη μεθανόλη ή τον αέρα, αλλά τα πολυμερή της Jana αναπτύχθηκαν παρουσία και των τριών, οδηγώντας την ομάδα να αμφισβητήσει τα ευρήματά τους. Στράφηκαν σε μοντέλα υπολογιστών για να δουν τι συνέβαινε.

"Οι υπολογισμοί της λειτουργικής θεωρίας της πυκνότητας επιβεβαιώνουν τον προτεινόμενο μηχανισμό ανιονικού πολυμερισμού", είπε. "Αυτό είναι το πρώτο παράδειγμα πολυμερισμού ανιονικού διαλύματος μονομερών αιθυλενίου σε υδατικό μέσο υπό αερόβιες συνθήκες περιβάλλοντος."

Η ομάδα του έχει πλέον χρησιμοποιήσει αυτήν τη μέθοδο για να συνθέσει πολυμερείς επικαλύψεις από τέσσερα αμφοτερικά μονομερή και έναν αριθμό ανιονικών εκκινητών, μερικά από τα οποία δεν είναι αμίνες. "Στο μέλλον, θα χρησιμοποιήσουμε αυτήν τη μέθοδο για τη δημιουργία στρώσεων πολυμερών ανθεκτικών σε βιολογικά στρώματα σε μεγάλες επιφάνειες χρησιμοποιώντας μεθόδους ψεκασμού ή εμποτισμού », λέει η Jana. Σχεδιάζουν επίσης να μελετήσουν τα αντιρρυπαντικά αποτελέσματα των επιχρισμάτων σε θαλάσσιες και βιοϊατρικές εφαρμογές.

 


Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-18-2021