Hromadění mikroorganismů na povrchu je výzvou jak pro lodní dopravu, tak pro biomedicínský průmysl. Některé populární polymerní povlaky proti znečištění podléhají oxidační degradaci v mořské vodě, takže jsou časem neúčinné. Amfoterní ion (molekuly se záporným a kladným nábojem a čistým nábojem nula) polymerové povlaky, podobné kobercům s polymerovými řetězci, přitáhly pozornost jako potenciální alternativy, ale v současnosti musí být pěstovány v inertním prostředí bez vody a vzduchu. To jim brání aplikovat na velké plochy.
Tým vedený Satyasanem Karjanou z A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences objevil, jak připravit amfoterní polymerní povlaky ve vodě, pokojové teplotě a vzduchu, což umožní jejich použití v mnohem širším měřítku.
"Byl to náhodný objev," vysvětluje Jana. Jeho tým se pokoušel vyrobit amfoterní polymerní povlaky pomocí široce používané metody zvané radikálová polymerace s přenosem atomů, když si uvědomili, že některé reakce neprodukují požadovaný produkt. Amin byl neočekávaně nalezen na konec polymerního řetězce jako ligand na katalyzátoru použitém při reakci.“ Odhalit záhadu [jak se tam dostal] bude trvat nějakou dobu a řadu experimentů,“ vysvětluje Jana.
Kinetická pozorování, nukleární magnetická rezonanční spektroskopie (NMR) a další analýzy ukazují, že aminy iniciují polymeraci prostřednictvím aniontových mechanismů. Tyto takzvané aniontové polymerace nejsou odolné vůči vodě, metanolu ani vzduchu, ale Janiny polymery rostly v přítomnosti všech tří, vedoucí tým k pochybnostem o jejich zjištěních. Obrátili se na počítačové modely, aby viděli, co se děje.
"Výpočty hustoty funkční teorie potvrzují navrhovaný mechanismus aniontové polymerace," řekl. "Toto je vůbec první příklad aniontové roztokové polymerace ethylenových monomerů ve vodném prostředí za okolních aerobních podmínek."
Jeho tým nyní použil tuto metodu k syntéze polymerních povlaků ze čtyř amfoterních monomerů a řady aniontových iniciátorů, z nichž některé nejsou aminy. pomocí sprejových nebo impregnačních metod,“ říká Jana. Plánují také studovat antivegetativní účinky nátěrů v námořních a biomedicínských aplikacích.
Čas odeslání: 18. března 2021