Las moléculas se pueden copolimerizar para formar cadenas compuestas más largas; resulta que las nanopartículas llamadas partículas coloidales también pueden copolimerizar para formar nanoestructuras híbridas. El hecho de que estas reacciones ocurran de manera muy similar no es obvio, pero esto podría usarse para realizar estudios fundamentales de reacciones de copolimerización. Sin embargo, Los polímeros coloidales son útiles principalmente para el desarrollo de nanosistemas muy complejos. En el diario Angewandte Chemie , un equipo de chinos, Canadiense, e investigadores estadounidenses han presentado un informe sobre la copolimerización de nanobarras de oro de varios tamaños, así como nanobarras de oro y paladio.
Los polímeros hechos de nanopartículas metálicas son particularmente interesantes debido a sus plasmones:oscilaciones cuantificadas de la densidad del portador de carga que resultan de la excitación colectiva de electrones libres a las oscilaciones del plasma. Las largas cadenas de nanopartículas metálicas conocidas como polímeros plasmónicos muestran fuertes interacciones entre los plasmones de los bloques de construcción individuales. Sus propiedades ópticas pueden controlarse mediante factores como el grado de polimerización, el tamaño de las nanopartículas, o la distancia entre partículas. Cadenas de copolímeros a partir de nanopartículas de diferentes tamaños, Las formas y composiciones son aún más interesantes, ya que ofrecen otro grado de libertad para ajustar las propiedades (y potencialmente, conduciendo a nuevas propiedades) de los polímeros plasmónicos. Las aplicaciones potenciales podrían incluir chips de computadora más pequeños, nanoantenas y sensores mejorados, y procesamiento de datos ópticos mejorado.
Los investigadores de la Universidad de Jilin (China), la Universidad de Toronto (Canadá), y la Universidad de Carolina del Norte (EE. UU.) han desarrollado métodos para aplicar estrategias desde la copolimerización molecular (la polimerización de diferentes monómeros juntos) hasta el ensamblaje conjunto de nanobarras de diferentes tamaños y composición. Dirigido por Kun Liu y Eugenia Kumacheva, el equipo utiliza nanobarras de oro con cadenas de poliestireno en los extremos como bloques de construcción. La adición de agua al disolvente orgánico que contiene una suspensión de las nanovarillas provoca que los extremos de poliestireno, que solo son poco solubles en agua, para unirse estrechamente, conectando las nanovarillas en largas cadenas de polímero. Este enfoque se extendió al ensamblaje conjunto de copolímeros aleatorios y en bloque de nanobarras de oro de diferente longitud, así como copolímeros aleatorios de nanovarillas de oro y paladio. (Los copolímeros aleatorios contienen diferentes monómeros en un orden aleatorio; en un copolímero de bloques, la cadena del polímero contiene dominios más grandes de uno u otro monómero).
Los investigadores pudieron establecer un modelo para las reacciones que confirmaron y ampliaron las teorías cinéticas establecidas para las reacciones de copolimerización paso a paso molecular. Los polímeros coloidales obtenidos también proporcionan un excelente sistema modelo para la investigación fundamental de propiedades plasmónicas tales como modos especiales resultantes de la asimetría de nanoestructuras con componentes distribuidos irregularmente.
