La nueva técnica de enlace de moléculas se puede imaginar como tres vagones de ferrocarril distintos, cada uno posee dos acopladores únicos en cada extremo, solo permitiendo que se enganchen en un orden particular. Crédito:Takeharu Haino
Los polímeros fabricados son omnipresentes en el mercado. Estas grandes moléculas se utilizan para ropa sintética, cauchos y colas, y cualquier cosa hecha de plástico. Sin embargo, las propiedades del material exhibidas por los polímeros artificiales se basan en el orden de secuencia tomado por las moléculas individuales que comprenden la cadena del polímero. Por ejemplo, una cadena de polímero formada por A, B, y las moléculas de C podrían tomar potencialmente la forma de A-B-C-B-A o A-C-A-B-B, etc. Cada polímero podría tener propiedades muy diferentes.
Hasta ahora, Los científicos de materiales han confiado en mezclar soluciones, como una, B y C juntos, y observando la formación del polímero resultante, limitando severamente el desarrollo de nuevos materiales. Ahora, El profesor Takeharu Haino y el Dr. Takehiro Hirao del departamento de química de HU han desarrollado una forma de definir con precisión el orden de la cadena de polímeros, abriendo el emocionante potencial para diseñar nuevos materiales.
Siguiendo el ejemplo de la naturaleza, donde los biopolímeros estructuralmente bien definidos son la norma, han desarrollado una estrategia de autoclasificación que regula el orden que toman las moléculas al formar polímeros de cadena larga.
Gracias a los investigadores de la Universidad de Hiroshima, ya no necesitamos depender de enlaces químicos simples para determinar la materialidad del polímero. Crédito:Takeharu Haino
El nuevo proceso de enlace de moléculas se puede imaginar como tres vagones de tren distintos, cada uno posee dos acopladores únicos en cada extremo que solo les permiten engancharse en un orden particular. Cuando se logra el orden correcto, es posible un tren de longitud ilimitada y completa regularidad.
En el laboratorio de HU se sintetizaron tres moléculas de monómero distintas. Cada uno es diferente al otro, y cada uno posee dos sitios de unión distintos ubicados en extremos opuestos de las moléculas.
Soluciones compuestas por estas nuevas moléculas, mezclado en etapas, formar soluciones pareadas. La molécula 1 se unió a la molécula 2 para formar una solución compuesta por 1-2 moléculas. Molécula 2 unida con la molécula 3 formando una solución 2-3, y la molécula 3 se unió a la molécula 1 para formar una solución 3-1.
Cuando estos 1-2, 2-3, y luego se mezclaron en solución 3-1 moléculas de pareado, se auto-clasificaron para formar un polímero de cadena larga en forma de 1-2-3-1-2-3, etc, una secuencia de polímero regular que está predeterminada y se clasifica automáticamente.
Siguiendo el ejemplo de la naturaleza, donde los biopolímeros estructuralmente bien definidos son la norma, Los investigadores de HU han desarrollado una estrategia de autoclasificación que regula el orden que toman las moléculas al formar polímeros de cadena larga. Crédito:Takeharu Haino
Esta es una forma completamente nueva de fabricar polímeros. Mientras que los polímeros sintéticos anteriores involucraban enlaces covalentes simples en los que las moléculas comparten electrones para unirlos, este sistema utiliza extremos "agarradores" altamente específicos en cada molécula que se unen con un solo tipo de extremo "pin" en otra molécula.
El profesor Haino dice que el polímero resultante no es simplemente una molécula, sino un complejo molecular, una supermolécula. Este nuevo método de producción de supermoléculas predice de forma completa y precisa la composición del producto final y puede manipularse y rediseñarse para dar nuevos polímeros artificiales con propiedades que podrían resultar muy útiles para la sociedad.
