La nouvelle technique de liaison de molécules peut être imaginée comme trois wagons de chemin de fer distincts, possédant chacun deux coupleurs uniques à chaque extrémité, ne leur permettant d'être attelés que dans un ordre particulier. Crédit :Takeharu Haino
Les polymères manufacturés sont omniprésents sur le marché. Ces grosses molécules sont utilisées pour les vêtements synthétiques, caoutchoucs et colles, et tout ce qui est en plastique. Cependant, les propriétés matérielles présentées par les polymères artificiels reposent sur l'ordre de séquence pris par les molécules individuelles comprenant la chaîne polymère. Par exemple, une chaîne polymère constituée de A, B, et les molécules C pourraient potentiellement prendre la forme de A-B-C-B-A ou A-C-A-B-B etc. Chaque polymère pourrait ainsi avoir des propriétés très différentes.
Jusqu'à maintenant, les scientifiques des matériaux se sont appuyés sur des solutions de mélange, tel qu'un, B et C ensemble, et observer la formation du polymère résultant, limitant fortement le développement de nouveaux matériaux. Maintenant, Le professeur Takeharu Haino et le Dr Takehiro Hirao du département de chimie de HU ont développé un moyen de définir avec précision l'ordre des chaînes polymères, ouvrant le potentiel passionnant de concevoir de nouveaux matériaux.
S'inspirant de la nature, où les biopolymères structurellement bien définis sont la norme, ils ont développé une stratégie d'auto-tri qui régule l'ordre que prennent les molécules lors de la formation de polymères à longue chaîne.
Merci aux chercheurs de l'Université d'Hiroshima, nous n'avons plus besoin de nous fier à de simples liaisons chimiques pour déterminer la matérialité des polymères. Crédit :Takeharu Haino
Le nouveau processus de liaison moléculaire peut être imaginé comme trois wagons distincts, chacun possédant deux attelages uniques à chaque extrémité qui ne permettent de les atteler que dans un ordre particulier. Lorsque le bon ordre est atteint, un train d'une longueur illimitée et d'une régularité complète est possible.
Trois molécules monomères distinctes ont été synthétisées dans le laboratoire HU. Chacun est différent de l'autre, et ils possèdent chacun deux sites de liaison distincts situés aux extrémités opposées des molécules.
Des solutions constituées de ces nouvelles molécules, mélangé par étapes, forment des solutions de couplet. Molécule 1 liée à la molécule 2 pour former une solution composée de 1-2 molécules. Molécule 2 liée à la molécule 3 formant une solution 2-3, et la molécule 3 liée à la molécule 1 pour former une solution 3-1.
Lorsque ces 1-2, 2-3, et 3-1 molécules de couplet ont ensuite été mélangées en solution, ils se sont auto-triés pour former un polymère à longue chaîne sous forme de 1-2-3-1-2-3, etc, une séquence polymère régulière qui est prédéterminée et auto-triée.
S'inspirant de la nature, où les biopolymères structurellement bien définis sont la norme, Les chercheurs de HU ont développé une stratégie d'auto-tri qui régule l'ordre que prennent les molécules lors de la formation de polymères à longue chaîne. Crédit :Takeharu Haino
Il s'agit d'une toute nouvelle façon de fabriquer des polymères. Alors que les polymères synthétiques précédents impliquaient des liaisons covalentes simples dans lesquelles les molécules partagent des électrons pour les lier ensemble, ce système utilise des extrémités « grabber » hautement spécifiques sur chaque molécule qui se lient à un seul type d'extrémité « pin » sur une autre molécule.
Le professeur Haino dit que le polymère résultant n'est pas simplement une molécule, mais un complexe moléculaire, une super-molécule. Cette nouvelle méthode de production de super-molécules prédit de manière complète et précise la composition du produit final et peut être manipulée et repensée pour donner de nouveaux polymères artificiels dotés de propriétés qui pourraient s'avérer très utiles pour la société.
