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Este novo método de polimerização abre a porta para revestimentos antivegetativos mais eficazes

O acúmulo de microrganismos na superfície é um desafio para as indústrias de transporte e biomédica. Alguns revestimentos de polímero antipoluição populares sofrem degradação oxidativa na água do mar, tornando-os ineficazes ao longo do tempo. Íon anfotérico (moléculas com cargas negativas e positivas e uma carga líquida de zero) revestimentos de polímero, semelhantes a tapetes com cadeias de polímero, têm chamado a atenção como alternativas potenciais, mas atualmente devem ser cultivados em um ambiente inerte, sem água ou ar. Isso os impede de se aplicar a grandes áreas.

Uma equipe liderada por Satyasan Karjana no Instituto A * STAR de Ciências Químicas e de Engenharia descobriu como preparar revestimentos de polímero anfotérico em água, temperatura ambiente e ar, o que permitirá que sejam usados ​​em uma escala muito mais ampla.

“Foi uma descoberta fortuita”, explica Jana. Sua equipe estava tentando fazer revestimentos de polímero anfotérico usando um método amplamente usado chamado polimerização de radical de transferência de átomo, quando perceberam que algumas reações não produziam o produto desejado. Uma amina foi encontrada inesperadamente em o fim da cadeia do polímero como um ligante do catalisador usado na reação. ”Vai levar algum tempo e uma série de experimentos para desvendar o mistério [de como ele chegou lá]”, explica Jana.

Observações cinéticas, espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) e outras análises indicam que as aminas iniciam a polimerização através de mecanismos aniônicos. Essas chamadas polimerizações aniônicas não são resistentes à água, metanol ou ar, mas os polímeros de Jana cresceram na presença de todos os três, levando a equipe a duvidar de suas descobertas. Eles se voltaram para modelos de computador para ver o que estava acontecendo.

"Os cálculos da teoria funcional da densidade confirmam o mecanismo de polimerização aniônica proposto", disse ele. "Este é o primeiro exemplo de uma polimerização de solução aniônica de monômeros de etileno em um meio aquoso sob condições aeróbias ambientais."

Sua equipe agora usa este método para sintetizar revestimentos de polímero de quatro monômeros anfotéricos e uma série de iniciadores aniônicos, alguns dos quais não são aminas. ”No futuro, usaremos este método para criar camadas de polímero resistentes a biofilt em grandes áreas de superfície usando métodos de pulverização ou impregnação ”, diz Jana. Eles também planejam estudar os efeitos anti-incrustantes dos revestimentos em aplicações marítimas e biomédicas.

 


Horário da postagem: 18/03/2021