Najnowsze ustalenia w tej sprawie są dziełem przedstawicieli University of Virginia, których publikację zamieszczono w Physical Review Letters. Dlaczego ich badania można uznać za przełomowe? Choćby ze względu na fakt, iż zmieniają to, jak polimery asocjacyjne funkcjonują na poziomie molekularnym. To z kolei powinno mieć wpływ na wiele ich zastosowań w codziennym życiu, choćby w kontekście produkcji tworzyw sztucznych nadających się do recyklingu czy dostarczania niekapiących farb.
Czytaj też: Materiały stworzone w Holandii zaprzeczają wszystkiemu, co znaliśmy do tej pory
Istotną rolę w prowadzonych eksperymentach odegrała platforma testowa, za sprawą której badacze zyskali unikalne spojrzenie na zachowanie polimerów. W długofalowej perspektywie powinno to doprowadzić do rozwoju samoregnerujących się materiałów o dostosowanych właściwościach. Polimery asocjacyjne są pod tym względem wyjątkowe, ponieważ tworzące je cząsteczki są połączone za pomocą odwracalnych wiązań. Sprawia to, że mogą się one rozpadać i ponownie łączyć.
W efekcie polimery asocjacyjne wykazują szereg przydatnych właściwości, które pozwalają między innymi na stosowanie ich w formie modyfikatorów lepkości w paliwach czy składników biomateriałów stosowanych w inżynierii tkankowej i regeneracji.
Polimery asocjacyjne wykazują między innymi zdolność do reagowania na bodźce czy możliwość samoregeneracji
W ramach ostatnich wysiłków naukowcy ze Stanów Zjednoczonych opracowali nowe rodzaje polimerów asocjacyjnych, w których wiązania są równomiernie rozmieszczone w całym materiale i wykazują szeroki zakres gęstości. Korzystając z zaawansowanego narzędzia rentgenowskiego członkowie zespołu badawczego byli w stanie określić wewnętrzny skład polimerów bez uszkadzania analizowanych próbek. To z kolei pozwoliło na poznanie wpływu odwracalnych interakcji na dynamikę polimerów asocjacyjnych.
Czytaj też: Zwiększyli dokładność pomiarów bilion razy. Fińscy naukowcy napędzą rozwój technologii kwantowej
Od 30 lat panowało przekonanie, jakoby wiązania odwracalne pozostawały nienaruszone, warunkując ich działanie jako substancji sieciujących i prowadząc do powstawania gumowatego materiału. W toku najnowszych badań okazało się coś zgoła odmiennego: wiązania mogą spowolnić ruch polimeru i rozproszyć energię bez tworzenia gumowej struktury. Kluczowy wniosek zakłada więc, że odwracalne interakcje wpływają na szklistość polimerów, ale nie rzutują na ich lepkosprężystość. Zebrane informacje powinny mieć przełożenie na to, jak projektuje się materiały o cechach takich jak wysoka sztywność i zdolność do jak najszybszej samoregeneracji.
