Akkumulering av mikroorganismer på overflaten er en utfordring for både skipsfart og biomedisinsk industri.Noen populære anti-forurensningspolymerbelegg gjennomgår oksidativ nedbrytning i sjøvann, noe som gjør dem ineffektive over tid.Amfoterisk ion (molekyler med negative og positive ladninger og en nettoladning) av null) polymerbelegg, som ligner på tepper med polymerkjeder, har tiltrukket seg oppmerksomhet som potensielle alternativer, men må for øyeblikket dyrkes i et inert miljø uten vann eller luft. Dette hindrer dem i å påføres store områder.
Et team ledet av Satyasan Karjana ved A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences har oppdaget hvordan man kan tilberede amfotere polymerbelegg i vann, romtemperatur og luft, noe som vil gjøre det mulig å bruke dem i en mye bredere skala.
"Det var en serendipital oppdagelse," forklarer Jana. Teamet hans prøvde å lage amfotere polymerbelegg ved å bruke en mye brukt metode kalt atomoverføringsradikalpolymerisering, da de innså at noen reaksjoner ikke ga det ønskede produktet. Et amin ble funnet uventet kl. enden av polymerkjeden som en ligand på katalysatoren som ble brukt i reaksjonen.» Det vil ta litt tid og en rekke eksperimenter å avdekke mysteriet [om hvordan den kom dit],» forklarer Jana.
Kinetiske observasjoner, kjernemagnetisk resonansspektroskopi (NMR) og andre analyser indikerer at aminer initierer polymerisering gjennom anionmekanismer. Disse såkalte anioniske polymerisasjonene er ikke motstandsdyktige mot vann, metanol eller luft, men Janas polymerer vokste i nærvær av alle tre, som førte til at teamet tvilte på funnene deres. De henvendte seg til datamodeller for å se hva som skjedde.
"Tetthetsfunksjonsteoriberegninger bekrefter den foreslåtte anioniske polymerisasjonsmekanismen," sa han.
Teamet hans har nå brukt denne metoden til å syntetisere polymerbelegg fra fire amfotere monomerer og en rekke anioniske initiatorer, hvorav noen ikke er aminer.» I fremtiden vil vi bruke denne metoden til å lage biofilbestandige polymerlag på store overflater ved bruk av spray- eller impregneringsmetoder, sier Jana. De planlegger også å studere bunnstoffeffekten av malingene i marine og biomedisinske applikasjoner.
Innleggstid: 18. mars 2021