Moliendo con bolas la mezcla de poliestireno y reactivos radicales prefluorescentes se obtienen polímeros luminiscentes. Las fotos muestran la mezcla antes (izquierda) y después (derecha) de la reacción, bajo luz ultravioleta. Crédito:Koji Kubota et al., Angewandte Chemie International Edition. 14 de mayo, 2021
Investigadores de la Universidad de Hokkaido han desarrollado con éxito un nuevo método para otorgar propiedades luminiscentes a polímeros genéricos. como poliestireno y polietileno. La técnica, que fue publicado en la revista Edición internacional Angewandte Chemie , permite preparar fácilmente polímeros luminiscentes sin utilizar complicados métodos de síntesis orgánica.
"Los polímeros luminiscentes se utilizan ampliamente en la sociedad moderna, en aplicaciones como láseres orgánicos, células solares, sensores y bioimagen, pero su preparación a menudo requiere múltiples pasos de síntesis química, que requieren mucho tiempo y mano de obra, "explica el profesor Hajime Ito, uno de los autores del estudio y subdirector del Instituto de Diseño y Descubrimiento de Reacciones Químicas (WPI-ICReDD) de la Universidad de Hokkaido.
Para superar este problema, el equipo de investigación investigó si los polímeros luminiscentes podrían prepararse utilizando fuerza mecánica en lugar de síntesis química sofisticada.
"Es bien sabido que los polímeros estimulantes mecánicamente, por ejemplo, triturándolos o triturándolos, genera especies reactivas llamadas radicales libres, "dice el profesor asociado Koji Kubota de la Universidad de Hokkaido, un coautor del artículo. "Inspirado por este fenómeno, así como nuestra investigación previa sobre luminiscencia y reacciones inducidas por fuerzas mecánicas, queríamos investigar si podíamos encontrar un método más simple para preparar materiales luminiscentes funcionales ".
Los polímeros genéricos de molienda de bolas con reactivos radicales prefluorescentes produjeron polímeros luminiscentes. Crédito:Koji Kubota et al., Angewandte Chemie International Edition. 14 de mayo, 2021
En este estudio, los investigadores colocaron el polímero y los reactivos de radicales prefluorescentes juntos en un frasco de molienda de bolas que contenía bolas de acero inoxidable. Luego se agitó el frasco, haciendo que las bolas muelen los compuestos sólidos e inicien una reacción. Durante este proceso, los enlaces covalentes en las cadenas del polímero se escindieron y las moléculas pre-fluorescentes se insertaron en el polímero, ganando una intensidad de emisión significativamente mayor. Los investigadores aplicaron con éxito este método al poliestireno, polietileno, sulfuro de polifenileno, polisulfona, y otros polímeros genéricos.
"Con un mayor desarrollo, el método podría potencialmente adaptarse para introducir otras funciones a los polímeros genéricos, "dice el profesor asistente de la Universidad de Hokkaido, Mingoo Jin.
"En el futuro, Esperamos utilizar este método para desarrollar nuevos materiales de detección y registro que cambien de color en respuesta a estímulos mecánicos. "Añadió Hajime Ito.
Esto podría allanar el camino para materiales "inteligentes" para una amplia gama de aplicaciones, como reactivos de bioimagen y sensores sensibles a la presión.
