Catálisis, en el curso del cual una sustancia acelera una reacción química, pero permanece sin cambios, es de vital importancia para muchos procesos industriales. Desarrollar catalizadores eficientes optimizados para diversas aplicaciones, Los investigadores de diferentes disciplinas que trabajan en el Centro de Investigación Colaborativa "Estructuración Molecular de Materias Blandas" (CRC 1176) de KIT se inspiraron en modelos biológicos. Los químicos combinaron la estructuración de enzimas naturales con el diseño de macromoléculas sintéticas.

Según lo informado por los científicos en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , su trabajo está inspirado en la estructura de las metaloenzimas, proteínas catalíticamente activas que contienen un metal. Inserta específicamente iones metálicos en una estructura de polímero hecha a medida. Los resultados son nanopartículas monocatenarias catalíticamente activas. "En los primeros estudios, Estos nuevos nanoreactores multifuncionales alcanzaron resultados muy prometedores en lo que respecta tanto a las características del catalizador como a la formación del producto. "dice el profesor Christopher Barner-Kowollik, Jefe del Grupo de Arquitecturas Macromoleculares del Instituto de Tecnología Química y Química de Polímeros (ITCP), y el profesor Peter Roesky, Jefe de la Cátedra de Materiales Funcionales Inorgánicos del Instituto de Química Inorgánica (AOC) de KIT.

Las nanopartículas de cadena única catalíticamente activas han sido desarrolladas por el centro de investigación colaborativo coordinado por KIT "Estructuración molecular de materia blanda" (CRC 1176) financiado por la Fundación de Investigación Alemana (DFG) en estrecha cooperación con la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) en Brisbane, Australia. Dentro de este centro de investigación colaborativa, los científicos están trabajando en teóricos, analítico, y procesos sintéticos para ajustar específicamente la longitud de la cadena o la secuencia de los bloques de construcción de moléculas grandes, por ejemplo. El objetivo es la estructuración controlada de materia blanda a nivel molecular en tres dimensiones para obtener macromoléculas diseñadas con precisión para funciones definidas.

Contraseñas químicas y tejidos moleculares

Dentro de CRC 1176, Los investigadores de KIT también encontraron una manera de proteger de manera confiable la información sensible transmitida digitalmente. Combinaron conocimientos de informática y química, es decir, un proceso de cifrado común y una contraseña química. Representa un compuesto químico con una cierta secuencia de bloques de construcción y cadenas laterales adjuntas. Se asignan letras y números a los componentes químicos.

Otro punto a destacar de CRC 1176 son los tejidos bidimensionales hechos de hilos poliméricos monomoleculares. Para producir estos tejidos de una sola capa molecular de espesor, los investigadores utilizaron estructuras organometálicas montadas en la superficie, llamados SURMOFs, como "telares". Los hilos de polímero se mantienen unidos por las fuerzas químicas resultantes del patrón de tejido, de modo que los tejidos moleculares sean tan flexibles como los tejidos convencionales.