Mikroorganismu uzkrāšanās uz virsmas ir izaicinājums gan kuģniecības, gan biomedicīnas nozarei. Dažiem populāriem pretpiesārņojuma polimēru pārklājumiem jūras ūdenī notiek oksidatīvā noārdīšanās, kas laika gaitā kļūst neefektīvi.Amfoteriskais jons (molekulas ar negatīvu un pozitīvu lādiņu un tīro lādiņu). no nulles) polimēru pārklājumi, līdzīgi paklājiem ar polimēru ķēdēm, ir piesaistījuši uzmanību kā potenciālas alternatīvas, taču šobrīd tie jāaudzē inertā vidē bez ūdens vai gaisa. Tas neļauj tiem uzklāt uz lielām platībām.
Satjasana Karjana vadītā komanda no A*STAR Ķīmijas un inženierzinātņu institūta ir atklājusi, kā sagatavot amfoteriskus polimēru pārklājumus ūdenī, istabas temperatūrā un gaisā, kas ļaus tos izmantot daudz plašākā mērogā.
"Tas bija brīnišķīgs atklājums," skaidro Jana. Viņa komanda mēģināja izgatavot amfotēriskus polimēru pārklājumus, izmantojot plaši izmantotu metodi, ko sauc par atomu pārneses radikālo polimerizāciju, kad viņi saprata, ka dažas reakcijas nerada vēlamo produktu. Negaidīti tika atrasts amīns plkst. polimēra ķēdes gals kā ligands uz reakcijā izmantotā katalizatora.” Lai atklātu noslēpumu [kā tas tur nokļuva], būs vajadzīgs zināms laiks un virkne eksperimentu,” skaidro Jana.
Kinētiskie novērojumi, kodolmagnētiskās rezonanses spektroskopija (KMR) un citas analīzes liecina, ka amīni iniciē polimerizāciju, izmantojot anjonu mehānismus. Šīs tā sauktās anjonu polimerizācijas nav izturīgas pret ūdeni, metanolu vai gaisu, bet Janas polimēri pieauga visu trīs klātbūtnē. liekot komandai šaubīties par saviem atklājumiem. Viņi pievērsās datoru modeļiem, lai redzētu, kas notiek.
"Blīvuma funkcionālās teorijas aprēķini apstiprina ierosināto anjonu polimerizācijas mehānismu," viņš teica. "Šis ir pirmais etilēna monomēru polimerizācijas anjonu šķīduma piemērs ūdens vidē apkārtējās aerobos apstākļos."
Viņa komanda tagad ir izmantojusi šo metodi, lai sintezētu polimēru pārklājumus no četriem amfoteriem monomēriem un vairākiem anjonu iniciatoriem, no kuriem daži nav amīni. ”Nākotnē mēs izmantosim šo metodi, lai izveidotu biofiltru izturīgus polimēru slāņus uz lielām virsmas laukumiem. izmantojot izsmidzināšanas vai impregnēšanas metodes,” stāsta Jana. Viņi arī plāno pētīt pārklājumu pretapaugšanas efektu jūras un biomedicīnas lietojumos.
Izsūtīšanas laiks: 18.03.2021