Los polímeros fabricados son omnipresentes en nuestras vidas en el siglo XXI. Las moléculas grandes: largas cadenas de moléculas más pequeñas unidas entre sí, forman cualquier ropa sintética que pueda usar, gomas y pegamentos, y cualquier cosa hecha de plástico.
Sin embargo, las propiedades del material exhibidas por los polímeros hechos por el hombre dependen del orden de secuencia tomado por las moléculas individuales que forman la cadena del polímero. Por ejemplo, una cadena de polímero compuesta de moléculas A, B y C podría potencialmente tomar la forma de ABCBAo ACABB, etc. Cada polímero diferente podría poseer propiedades muy diferentes, que pueden o no ser útiles para la sociedad.
Hasta ahora, los científicos de materiales se han basado en mezclar soluciones, como A, B y C, y en presenciar la forma de polímero resultante, lo que limita severamente el desarrollo de nuevos materiales.
Gracias a los investigadores de la Universidad de Hiroshima, ya no necesitamos depender del destino para determinar dicha materialidad. El profesor Takeharu Haino y el Dr. Takehiro Hirao del departamento de Química de HU han desarrollado una forma de definir con precisión el orden de la cadena de polímeros, abriendo elemocionante potencial de desarrollar materiales actualmente inimaginables.
Siguiendo el ejemplo de la naturaleza, donde los biopolímeros estructuralmente bien definidos son la norma, por ejemplo, en el ADN y los genes donde las pequeñas variaciones en el orden de un pequeño número de moléculas orgánicas dan lugar al espectro diverso de la vida, han desarrolladoestrategia de clasificación que regula el orden que toman las moléculas al formar polímeros de cadena larga.
El nuevo proceso de enlace de moléculas se puede imaginar como tres vagones ferroviarios distintos, cada uno con dos acopladores únicos en cada extremo que solo les permite engancharse en un orden particular. Cuando se logra el orden correcto, un tren de longitud ilimitada y completa regularidades posible.
En realidad, se sintetizaron tres moléculas de monómero distintas en el laboratorio de HU. Cada una diferente de la otra, a su vez, cada una poseía dos sitios de unión distintos ubicados en los extremos opuestos de las moléculas.
Las soluciones formadas por estas nuevas moléculas, mezcladas en etapas, formaron soluciones acopladas. La molécula 1 se unió con la molécula 2 para formar una solución compuesta por 1-2 moléculas. La molécula 2 se unió con la molécula 3 formando una solución 2-3, ymolécula 3 unida con la molécula 1 para formar una solución 3-1.
Cuando estas moléculas acopladas 1-2, 2-3 y 3-1 se mezclaron en solución, se clasificaron por sí mismas para formar un polímero de cadena larga en forma de 1-2-3-1-2-3, etc.Una secuencia regular de polímeros que está predeterminada y se clasifica automáticamente.
Esta es una forma completamente nueva de fabricar polímeros. Mientras que los polímeros sintéticos previos involucraban enlaces covalentes simples, donde las moléculas compartían electrones para unirlos, este sistema usa extremos de "capturador" altamente específicos en cada molécula que se unen con un solo tipo de "pin "final en otra molécula.
El profesor Haino señala que el polímero resultante no es simplemente una molécula, sino un complejo molecular: una supermolecula. Este nuevo método de producción de supermolecula predice de manera completa y precisa la composición del producto final y puede manipularse y rediseñarse para dar nuevos productos humanospolímeros con propiedades que podrían resultar muy útiles para la sociedad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Hiroshima . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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