Los polímeros reticulados son estructuras en las que se unen cadenas moleculares grandes que permiten propiedades mecánicas excepcionales y resistencia química al producto final. Sin embargo, su modificación no es fácil. Ahora, los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio desarrollan un método que permitefusión de diferentes polímeros juntos fácilmente, permitiendo el ajuste preciso de las propiedades del material final seleccionando los polímeros base apropiados y mezclándolos en la proporción correcta.
Los polímeros, grandes cadenas moleculares compuestas de pequeñas subunidades repetidas, se pueden encontrar a nuestro alrededor y también dentro de nosotros. El ADN y las proteínas son algunos polímeros naturales familiares. En contraste, los polímeros sintéticos, como los plásticos, se produjeron por primera vez hace aproximadamente un siglo., pero desde entonces han encontrado su camino en nuestra vida cotidiana debido a sus increíbles propiedades. Los polímeros se pueden adaptar según sus subunidades constituyentes para conferirles muchas características deseables, como resistencia mecánica, capacidad de estiramiento, permeabilidad, etc.
Otra forma de obtener aún más funcionalidades en los polímeros es reticulándolos. Los polímeros reticulados CPL son polímeros que se unen utilizando moléculas de reticuladores especiales. Ciertos CPL exhiben propiedades sobresalientes debido a sus estructuras tridimensionales entrelazadas.Motivado por las posibles aplicaciones, un equipo de investigación del Instituto de Tecnología de Tokio Tokyo Tech dirigido por el profesor Hideyuki Otsuka ha logrado recientemente un gran avance en este campo: lograron vincular diferentes CPL a través de un enfoque sin precedentes ". El desarrollo deun método novedoso para fusionar diferentes CPL traería una revolución en el campo, ya que sus propiedades mecánicas pueden ajustarse fácil y sistemáticamente en un proceso operacionalmente simple ", explica Otsuka.
Los investigadores lograron esta hazaña al cambiar las cosas en la molécula reticuladora que usaron. Para que una CPL tenga capacidades de autocuración, lo cual es muy atractivo para muchas aplicaciones, los polímeros deben unirse por lo que se conoce como dinámicoenlaces covalentes. Estos enlaces también permiten fusionar diferentes tipos de CPL, pero las moléculas de carbono utilizadas en los enlazadores disponibles actualmente son propensas a oxidarse, lo que complica la fusión y el procesamiento de los CPL a granel. Lo que hizo este equipo de investigación fue emplear una molécula enlazadora,llamado BiTEMPS, que reticula polímeros a través de un enlace covalente central de azufre-azufre SS. Este enlace puede dividirse temporalmente a la mitad a temperaturas superiores a 80 ° C, lo que permite el intercambio entre diferentes polímeros en los extremos libres, llamado TEMPSradicales. Mediante este proceso de escisión y reincorporación, se pueden fusionar diferentes CPL. Una de las principales ventajas de los radicales TEMPS es que son altamente estables frente al oxígeno, lo que significa que todos los procesosEl ensayo se puede hacer sin necesidad de cuidado con oxígeno.
Para probar la utilidad de su enfoque, los investigadores entrecruzaron dos tipos de CPL, uno de ellos mucho más elástico que el otro. Al prensar en caliente su mezcla, lograron fusionar las CPL y las propiedades mecánicas deel material final dependía de la proporción de las CPL en bruto utilizadas ". Las propiedades mecánicas de las muestras fusionadas podrían ajustarse ampliamente para hacerlas tan suaves y elásticas como se desee. Como la variedad de polímeros disponibles es casi infinita, debería ser posible"Generar materiales que exhiban un amplio espectro de propiedades físicas utilizando nuestro método eligiendo juiciosamente composiciones de polímeros y relaciones de mezcla apropiadas", concluye Otsuka. Este método innovador avanzará significativamente en el campo de las CPL, permitiendo el desarrollo de materiales altamente personalizados para aplicaciones especializadas..
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :