Los científicos observan con frecuencia cómo se comportan las moléculas en la naturaleza para ayudarlos a diseñar procesos químicos, y eso es lo que hicieron los investigadores de la Universidad de Tecnología de Queensland QUT y la Universidad de Ghent para crear una estructura de polímero 3D estabilizada con luz verde que se despliega cuando se deja en la oscuridad.
El equipo ha informado sobre este primer ejemplo mundial de un proceso reversible activado por luz para doblar polímeros en nanopartículas de cadena única en la revista insignia de la Royal Society of Chemistry. ciencia química .
La investigación fue realizada por el autor principal y estudiante de doctorado de QUT, Daniel Kodura, con el Dr. Hendrik Frisch, el Dr.Laboratorio de Materiales de Materia Blanda en el Centro de Ciencia de Materiales de QUT, en colaboración con el profesor Filip Du Prez y el Dr. Hannes Houck del grupo de Investigación de Química de Polímeros de la Universidad de Ghent, Bélgica.
"Lo que hemos hecho es buscar proteínas, que son polímeros biológicos que permiten la mayor parte de la química en las células de nuestro cuerpo y son esenciales para la vida, e imitan con polímeros sintéticos una de las formas en que funcionan las proteínas", dijo Kodura..
Las proteínas son moléculas grandes y complejas de aminoácidos que están conectadas entre sí en largas cadenas, y estas cadenas se pliegan naturalmente, a veces con una molécula auxiliar, en una estructura 3D que realiza una función, como hacer que los músculos se muevan.
"Lo que hicimos fue usar luz LED verde como ayuda para doblar cadenas de polímero sintético en una estructura", dijo. "La luz fue el combustible para el proceso y, lo que es más importante, también mantuvo la estructura estable. Siempre quela luz estaba encendida, la estructura mantuvo su forma. Sin la luz, en la oscuridad y a temperatura ambiente, la estructura se relajó y se desplegó ".
"Esto nunca se había logrado antes", agregó el Dr. Frisch. "Además, doblar las cadenas con luz en una estructura y luego desplegarlas en la oscuridad podría repetirse con éxito varias veces".
El profesor Christopher Barner-Kowollik dijo que el proceso químico era "similar a un proceso vivo propio".
"Los organismos vivos necesitan consumir una fuente de energía, como la luz, para sobrevivir y esta estructura 3D es la misma. Consume luz como combustible para mantenerse", dijo.
"Este es un ejemplo de ciencia fundamental e instructiva. Muestra lo que es posible cuando se usa la interacción de la luz y la oscuridad para diseños macromoleculares complejos".
El Dr. Goldmann dijo que aunque los científicos han demostrado cómo doblar sustratos químicos con luz en una estructura antes de que "siempre haya estado permanentemente bloqueada. Este es el primer ejemplo de una estructura polimérica de una sola hebra 3D verdaderamente estabilizada a la luz".
El principio fundamental detrás del proceso químico es el mismo que los miembros del equipo utilizaron anteriormente para crear lo que han denominado materiales dinámicos estabilizados a la luz LSDM, una nueva clase de materiales.
"Lo que creamos anteriormente era algo que se puede ver y tocar", dijeron el profesor Du Prez y el Dr. Houck. "Esto es diferente y se ocupa de las transformaciones en el nivel de una sola cadena, es decir, un tamaño nanométrico que puede ser hasta una mil millonésima parte deun metro, o 100.000 veces más pequeño que un cabello humano ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tecnología de Queensland . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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