Назапашванне мікраарганізмаў на паверхні з'яўляецца праблемай як для суднаходства, так і для біямедыцынскай прамысловасці. Некаторыя папулярныя палімерныя пакрыцця супраць забруджвання падвяргаюцца акісляльнай дэградацыі ў марской вадзе, што з часам становіцца неэфектыўным. Амфатэрны іён (малекулы з адмоўным і станоўчым зарадамі і агульным зарадам нуля) палімерныя пакрыцця, падобныя на дываны з палімернымі ланцужкамі, прыцягнулі ўвагу як патэнцыйныя альтэрнатывы, але ў цяперашні час іх трэба вырошчваць у інэртным асяроддзі без вады і паветра. Гэта перашкаджае іх нанясенню на вялікія плошчы.
Каманда пад кіраўніцтвам Сацьясана Карджаны з Інстытута хімічных і інжынерных навук A*STAR выявіла, як прыгатаваць амфатэрныя палімерныя пакрыцця ў вадзе, пакаёвай тэмпературы і на паветры, што дазволіць выкарыстоўваць іх у значна больш шырокім маштабе.
«Гэта было выпадковае адкрыццё», — тлумачыць Яна. Яго каманда спрабавала зрабіць амфатэрныя палімерныя пакрыцці, выкарыстоўваючы шырока распаўсюджаны метад, які называецца радыкальнай палімерызацыяй з пераносам атамаў, калі яны зразумелі, што некаторыя рэакцыі не даюць жаданага прадукту. Амін быў нечакана знойдзены ў канец палімернага ланцуга ў якасці ліганда на каталізатары, які выкарыстоўваецца ў рэакцыі. «Каб разгадаць таямніцу [як ён туды трапіў], спатрэбіцца некаторы час і серыя эксперыментаў», — тлумачыць Яна.
Кінетычныя назіранні, спектраскапія ядзернага магнітнага рэзанансу (ЯМР) і іншыя аналізы паказваюць, што аміны ініцыююць полімерызацыю праз аніённыя механізмы. Гэтыя так званыя аніённыя полімерызацыі не ўстойлівыя да вады, метанолу або паветра, але палімеры Jana раслі ў прысутнасці ўсіх трох, што прымусіла каманду засумнявацца ў сваіх высновах. Яны звярнуліся да камп'ютэрных мадэляў, каб убачыць, што адбываецца.
«Разлікі тэорыі функцыянальнай шчыльнасці пацвярджаюць прапанаваны механізм аніённай полімерызацыі», - сказаў ён. «Гэта першы ў гісторыі прыклад полімерызацыі аніённага раствора мономеров этылену ў водным асяроддзі ў аэробных умовах навакольнага асяроддзя».
Цяпер яго каманда выкарыстала гэты метад для сінтэзу палімерных пакрыццяў з чатырох амфатэрных манамераў і шэрагу аніённых ініцыятараў, некаторыя з якіх не з'яўляюцца амінамі».У будучыні мы будзем выкарыстоўваць гэты метад для стварэння ўстойлівых да біяфільтаў палімерных слаёў на вялікіх плошчах паверхні. з выкарыстаннем метадаў распылення або насычэння», - кажа Яна. Яны таксама плануюць вывучыць антыабрастаючыя эфекты пакрыццяў у марскіх і біямедыцынскіх прымяненнях.
Час публікацыі: 18 сакавіка 2021 г