Dünyanın En Uzun Polimer Fırçası
Fotoğraf : Şişe fırçası polimeri, tek bir ana zincir ve ana zincirden aşılanan çok sayıda yan zincirden oluşan bir polimerdir.
NIMS ve RIKEN, bugüne kadarki en uzun şişe fırçası polimerini sentezlemeyi başardı. Tilki kuyruğunu andıran bu polimer, bir ana zincirden ve ona bağlı bulunan çok sayıda yan zincirden oluşmaktadır .
Araştırma ekibi ayrıca uzun şişe fırçası polimerine çeşitli kimyasal özellikler vermeyi başarmıştır. Bu özelliklerin, şişe fırçası polimerlerinin mevcut sentez yöntemlerini önemli ölçüde ilerletmesi beklenmektedir. Bu teknik, esnek ve düşük sürtünmeli polimer malzemelerin geliştirilmesine uygulanabilir.
Polimer malzemelerin geliştirilmesinde, monomer adı verilen, istenen kimyasal özelliklere sahip moleküler birimlerin istenen uzunluğa bağlanması gerekmektedir. Bu bağlamda şişe fırçası polimerleri, tek bir ana zincir ve çok sayıda yan zincirden oluşan yeni bir polimer malzeme türü olarak dikkat çekmekte ve yan zincirler seçilerek çeşitli kimyasal bileşimlere sahip polimerler tasarlamak mümkün olmaktadır. Geleneksel sentetik yöntemler, monomer reaktivitesi ve eser safsızlıkların varlığı gibi sorunlar nedeniyle birkaç yüz nanometre veya en fazla yaklaşık 1 um’lik uzunluklarla sınırlıdır . 2 um’den uzun şişe fırçası polimerlerinin örneği yoktur.
Araştırma ekibi, başlangıç malzemesi olarak monomerin moleküler tasarımını tasarlayarak , çok az safsızlık içeren bir polimerizasyon ortamı oluşturmak için monomerin tek bir kristalini kullanarak şimdiye kadarki en uzun şişe fırçası polimerini sentezlemeyi başardı.
Uzunluk, şimdiye kadarki en uzun değerden yaklaşık 3,8 kat daha uzun olan 7 μm’ye ulaşmıştır. Ayrıca araştırma ekibi, iki tür polimerizasyon yöntemini birleştirerek ana zincirin uzunluğunu korurken dört tür yan zincirle şişe fırçası polimerlerini sentezlemeyi başardı.
Bu araştırmada geliştirilen monomerler, kontrollü uzunluk, çap ve kimyasal özelliklere sahip çeşitli şişe fırçası polimerlerinin sentezini sağlar. Şişe fırçası polimerleri, düşük sürtünmeli bir yüzey kaplaması olarak kullanılabilir.
Bu polimerin örneğin hareketli makine parçalarının yüzeylerine uygulanması sürtünmeden kaynaklanan enerji kaybını azaltabilir. Araştırma ekibi gelecekteki çalışmalarda, uzun şişe fırçası polimerinden yararlanarak esnek ve düşük sürtünmeli malzemeler geliştirmeyi planladığını söylemiştir.
Kaynak : phys.org
