Polimer Özelliklerini Tahmin Etmek için Yeni Bir Araç
Disiplinler arası bir araştırmacı ekibi, araştırmacıların polimer ağlarının özelliklerini daha oluşturulmadan önce tahmin etmelerine olanak sağlayan güçlü bir matematiksel modelleme aracı geliştirdi.
Polimer ağları, bir dizi inci veya spagetti gibi uzun molekül zincirlerinden oluşur. Bu yeni model, spagetti benzeri teller arasındaki bağlantıları tahmin ediyor.
Nature Materials’da yayınlanan çalışmada, Ghent Üniversitesi (UGent), QUT ve Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar, polimer özelliklerini tahmin etmek için bir yöntem geliştirdiler.
UGent, Belçika’dan Profesör Dagmar R. D’hooge, polimer ağlarının kauçuklar, kaplamalar, yapıştırıcılar ve kozmetikler dahil olmak üzere birçok uygulamaya sahip olduğunu söyledi.
Profesör D’hooge, “ilk kez, bu ağların malzeme özellikleri için – molekülün en küçük yapı bloğundan malzemenin ne kadar sert olduğuna, darbeye dayanıklı mı yoksa sadece yumuşak bir damla mı olduğuna kadar – tahmin edici bir araçtır” dedi.
UGent’ten Doktor De Keer, araştırmada özetlenen aracın ilaç dağıtımı, gen transfeksiyonu ve biyomedikal uygulamalar gibi alanlarda yeni süper moleküler polimerlerin tasarımına yardımcı olduğunu söyledi.
Profesör Dagmar R. D’hooge ve Doktor De Keer ile birlikte, çalışmaya katılan UGent araştırmacıları arasında Profesör Paul Van Steenberge, Profesör Marie-Françoise Reyniers, Profesör Lode Daelemans ve Profesör Karen De Clerck yer alıyor.
QUT Malzeme Bilimi Merkezi’nden Profesör Christopher Barner-Kowollik, araştırmacıların modeli, gelişmiş matematik ve moleküler simülasyonlar kullanarak geliştirdiğini ve hesaplamalı modelleme, sentetik kimya ve malzeme biliminden araştırmacıları bir araya getirdiğini söyledi.
Profesör Barner-Kowollik, “son kimya gelişmeleri, polimer ağlarında kendi kendini iyileştirme, iletkenlik ve uyaranlara yanıt verme gibi geleneksel olmayan özellikleri içererek, onlara geri dönüşüm, ilaç dağıtımı, doku mühendisliği iskeleleri, gaz depolama, kataliz ve elektronik malzemeler gibi gelişmiş uygulamalarda büyük bir potansiyel kazandırdı” dedi.
“Polimer ağlarını karakterize etmek çok büyük bir görev – gerçekten zor.”
“Burada, teorik modellemeden modelin test edilebileceği örnekler sunan deneysel kimyagerlere kadar uzmanlığı birleştirerek ileriye doğru gerçek bir adım atıyoruz.”
Profesör Barner-Kowollik, deneysel kimyagerlerin en büyük hayalinin, deneylerden bilinmeyeni çıkaran bir bilgisayar programına sahip olmak olduğunu söyledi.
“Laboratuvara girmeden önce bile, olası sonucun ne olacağını söyleyebilecek süper bir bilgisayara sahip olabileceğinizi hayal edin. Bu çalışma, buna doğru atılmış bir adım” dedi.
Profesör Barner-Kowollik ile birlikte, araştırmaya katılan araştırmacılar arasında QUT’tan Doktor Hendrick Frisch ve Daniel Kodura yer alıyor.
Stanford Üniversitesi’nden Profesör Reinhold Dauskardt, çalışma hakkında “süper heyecanlı” olduğunu söyledi.
“Temel malzeme kimyasının gücünü temsil ediyor ve farklı geçmişlere sahip uluslararası bir ekipten neler elde edilebileceğini gösteriyor.”
Profesör Dauskardt, çalışmanın “kusurlar ve sonuçta ortaya çıkan yapı-özellik ilişkileri dahil olmak üzere doğru malzeme yapıları oluşturmak için moleküler yapı taşlarının hem zamansal hem de mekansal olarak nasıl birleştirilebileceğini gösterdiğini, kinetik ve moleküler mekansal düzeneğin bu kombinasyonu daha önce elde edilmediğini” söyledi.
Kaynak: phys.org
