Las superestructuras poliméricas son estructuras autoensambladas formadas por la organización espontánea de cadenas poliméricas. Estas estructuras pueden tener una amplia gama de formas y tamaños, incluidas esferas, varillas y laminillas. Las propiedades de las superestructuras poliméricas dependen de su arquitectura, que está determinada por las interacciones entre las cadenas poliméricas.
El nuevo marco teórico desarrollado por los investigadores de Penn proporciona una manera de comprender y predecir el comportamiento de las superestructuras poliméricas considerando la energía libre del sistema. La energía libre es una medida de la estabilidad termodinámica de un sistema y puede usarse para determinar las condiciones bajo las cuales se formará una superestructura particular.
Los investigadores utilizaron su marco teórico para estudiar el autoensamblaje de copolímeros en bloque, que son polímeros que constan de dos o más tipos diferentes de unidades monoméricas. Los copolímeros en bloque pueden formar una variedad de superestructuras, dependiendo de la composición del copolímero en bloque y las condiciones bajo las cuales se ensambla.
Los investigadores descubrieron que su marco teórico predijo con precisión el comportamiento de los copolímeros en bloque y también proporcionó nuevos conocimientos sobre los mecanismos de autoensamblaje. Esta información podría utilizarse para diseñar nuevos copolímeros de bloques con propiedades adaptadas para una variedad de aplicaciones, como la administración de fármacos, la ingeniería de tejidos y el almacenamiento de energía.
"Nuestro trabajo proporciona una nueva forma de pensar sobre las superestructuras de polímeros", dijo Jian Qin, investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Penn y primer autor del estudio. "Creemos que este marco teórico será una herramienta valiosa para comprender y diseñar estos materiales para una amplia gama de aplicaciones".
El estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias y la Oficina de Investigación del Ejército.
