პოლიმერიზაციის ეს ახალი მეთოდი ხსნის კარს უფრო ეფექტური დაბინძურების საწინააღმდეგო საფარებისთვის

ზედაპირზე მიკროორგანიზმების დაგროვება გამოწვევაა როგორც გადაზიდვის, ასევე ბიოსამედიცინო ინდუსტრიისთვის. ზოგიერთი პოპულარული დაბინძურების საწინააღმდეგო პოლიმერული საფარი განიცდის ჟანგვის დეგრადაციას ზღვის წყალში, რაც მათ დროთა განმავლობაში არაეფექტურს ხდის. ამფოტერული იონი (მოლეკულები უარყოფითი და დადებითი მუხტით და წმინდა მუხტით. ნულოვანი) პოლიმერული საფარი, პოლიმერული ჯაჭვით ხალიჩების მსგავსი, მიიპყრო ყურადღება, როგორც პოტენციური ალტერნატივები, მაგრამ ამჟამად უნდა გაიზარდოს ინერტულ გარემოში წყლისა და ჰაერის გარეშე. ეს ხელს უშლის მათ დიდ ფართობებზე გავრცელებას.

ჯგუფმა Satyasan Karjana-ს ხელმძღვანელობით A*STAR ქიმიურ და საინჟინრო მეცნიერებათა ინსტიტუტში აღმოაჩინა, თუ როგორ უნდა მოამზადოს ამფოტერული პოლიმერული საფარი წყალში, ოთახის ტემპერატურასა და ჰაერში, რაც საშუალებას მისცემს მათ გამოიყენონ ბევრად უფრო ფართო მასშტაბით.

"ეს იყო საშინელი აღმოჩენა", - განმარტავს ჟანა. მისი გუნდი ცდილობდა ამფოტერული პოლიმერული საფარის შექმნას ფართოდ გამოყენებული მეთოდის გამოყენებით, სახელწოდებით ატომური გადაცემის რადიკალური პოლიმერიზაცია, როდესაც მიხვდნენ, რომ ზოგიერთი რეაქცია არ წარმოქმნიდა სასურველ პროდუქტს. ამინი მოულოდნელად აღმოაჩინეს აქ. პოლიმერული ჯაჭვის დასასრული, როგორც ლიგანდი კატალიზატორზე, რომელიც გამოიყენება რეაქციაში. ”ამას გარკვეული დრო და ექსპერიმენტების სერია დასჭირდება საიდუმლოების გასარკვევად,” - განმარტავს ჟანა.

კინეტიკური დაკვირვებები, ბირთვული მაგნიტურ-რეზონანსული სპექტროსკოპია (NMR) და სხვა ანალიზები მიუთითებს, რომ ამინები იწყებენ პოლიმერიზაციას ანიონური მექანიზმების მეშვეობით. ეს ე.წ ანიონური პოლიმერიზაცია არ არის მდგრადი წყლის, მეთანოლისა და ჰაერის მიმართ, მაგრამ იანას პოლიმერები იზრდებოდა სამივეს თანდასწრებით. გუნდს მიჰყავდა ეჭვი მათ დასკვნებში.მათ მიმართეს კომპიუტერულ მოდელებს, რათა დაენახათ რა ხდებოდა.

„სიმკვრივის ფუნქციური თეორიის გამოთვლები ადასტურებს შემოთავაზებული ანიონური პოლიმერიზაციის მექანიზმს,“ - თქვა მან. „ეს არის ეთილენის მონომერების ანიონური ხსნარის პოლიმერიზაციის პირველი მაგალითი ატმოსფერო აერობულ პირობებში წყალში.

მისმა გუნდმა ახლა გამოიყენა ეს მეთოდი ოთხი ამფოტერული მონომერისგან და მრავალი ანიონური ინიციატორისგან პოლიმერული საფარების სინთეზისთვის, რომელთაგან ზოგიერთი არ არის ამინები. ”მომავალში ჩვენ გამოვიყენებთ ამ მეთოდს ბიოფილტრისადმი მდგრადი პოლიმერული ფენების შესაქმნელად დიდ ზედაპირზე. სპრეის ან გაჟღენთის მეთოდების გამოყენებით“, - ამბობს ჟანა. ისინი ასევე გეგმავენ შეისწავლონ საფარის საწინააღმდეგო ეფექტი საზღვაო და ბიოსამედიცინო პროგრამებში.