הצטברות מיקרואורגניזמים על פני השטח מהווה אתגר הן לתעשיית הספנות והן לתעשיות הביו-רפואיות.כמה ציפויי פולימרים פופולריים נגד זיהום עוברים פירוק חמצוני במי ים, מה שהופך אותם לבלתי יעילים לאורך זמן.יון אמפוטרי (מולקולות עם מטען שלילי וחיובי ומטען נטו של אפס) ציפוי פולימרי, בדומה לשטיחים עם שרשראות פולימר, משכו תשומת לב כחלופות פוטנציאליות, אך כיום יש לגדל אותם בסביבה אינרטית ללא כל מים או אוויר. זה מונע מהם להחיל על שטחים גדולים.
צוות בראשות Satyasan Karjana במכון A*STAR למדעי הכימיה וההנדסה גילה כיצד להכין ציפויים פולימרים אמפוטריים במים, בטמפרטורת החדר ובאוויר, שיאפשרו להשתמש בהם בקנה מידה רחב הרבה יותר.
"זה היה תגלית סתמית", מסביר יאנה. הצוות שלו ניסה לייצר ציפויים פולימרים אמפוטריים בשיטה נפוצה שנקראת פילמור רדיקלי העברת אטומים, כשהבינו שכמה תגובות לא מייצרות את המוצר הרצוי. אמין נמצא באופן בלתי צפוי בשעה הקצה של שרשרת הפולימר כליגנד על הזרז המשמש בתגובה." ייקח קצת זמן וסדרה של ניסויים כדי לפענח את התעלומה [של איך זה הגיע לשם]", מסבירה יאנה.
תצפיות קינטיות, ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית גרעינית (NMR) וניתוחים אחרים מצביעים על כך שאמינים מפעילים פילמור באמצעות מנגנוני אניונים. מה שנקרא פילמור אניוני אלה אינם עמידים בפני מים, מתנול או אוויר, אך הפולימרים של יאנה גדלו בנוכחות שלושתם, מה שהוביל את הצוות להטיל ספק בממצאיהם. הם פנו לדגמי מחשב כדי לראות מה קורה.
"חישובי התיאוריה הפונקציונלית בצפיפות מאששים את מנגנון הפילמור האניוני המוצע," הוא אמר. "זו הדוגמה הראשונה אי פעם של פילמור תמיסה אניונית של מונומרים אתילן במדיום מימי בתנאי אירובי סביבה."
הצוות שלו השתמש כעת בשיטה זו כדי לסנתז ציפויים פולימרים מארבעה מונומרים אמפוטריים ומספר יוזמים אניונים, שחלקם אינם אמינים". באמצעות שיטות ריסוס או הספגה", אומר יאנה. הם גם מתכננים לחקור את השפעות האנטי-פולס של הציפויים ביישומים ימיים וביו-רפואיים.
זמן פרסום: 18-3-2021