Schéma de la mesure à la pince magnétique d'un polymère en croissance attaché entre une lamelle et une particule magnétique. Les monomères (sphères bleues) sont incorporés par le catalyseur à base de Ru. (À droite) Chimie de liaison. Crédit: Science (2017). DOI :10.1126/science.aan6837
(Phys.org)—Une équipe de chercheurs de l'Université Cornell a mis au point un moyen d'observer la croissance d'une chaîne polymère après l'application d'un catalyseur. Dans leur article publié dans la revue Science , l'équipe explique comment ils ont réussi cet exploit et la surprise qu'ils ont eue en regardant les chaînes grandir en temps réel.
Les chimistes savent que les polymères se développent en chaînes lorsqu'un catalyseur est appliqué, et la plupart l'ont visualisé, les chercheurs notent, comme un ver, croissant régulièrement d'un petit ver à un plus long. Mais maintenant, cette visualisation devra être modifiée car l'équipe de Cornel a pour la première fois trouvé un moyen de visualiser la croissance de telles chaînes en temps réel et, ce faisant, a découvert quelque chose de nouveau.
Pour regarder une chaîne grandir, les chercheurs ont fixé une extrémité d'une chaîne initiale à une plaque de verre. L'autre extrémité était attachée à une particule magnétique qui, à son tour, était lié à un catalyseur au ruthénium. Au fur et à mesure de l'application du catalyseur, les chercheurs ont observé via la microscopie optique et d'autres outils spectroscopiques et ont appliqué une minuscule paire de pincettes. Au fur et à mesure que la chaîne grandissait, les chercheurs ont tiré dessus en tirant sur la pince à épiler pour étirer la chaîne sur toute sa longueur. En faisant ainsi, les chercheurs ont effectivement pu le voir grandir. Mais comme il l'a fait, les chercheurs ont découvert que le processus n'était ni continu ni fluide. Au lieu, le catalyseur a provoqué la formation d'un peu de matériau de chaîne en boule. Les chercheurs le décrivent comme ressemblant à une boule de poils crachée par un chat. La boule se formerait puis céderait soudainement, permettant à la chaîne de s'étirer sur toute sa longueur. À ce moment, une nouvelle boule commencerait à se former. Le processus s'est répété au fur et à mesure que la chaîne grandissait, provoquant la croissance du polymère de manière attentiste.
Les chercheurs ne savent pas encore pourquoi les polymères se forment initialement en boules mais continueront leurs recherches pour le découvrir. Comprendre exactement comment les polymères se développent, ils notent, aidera à mieux comprendre l'activité catalytique, taux de croissance et autres propriétés des polymères. Cela peut aussi être utile, ils notent, à mieux comprendre les processus biologiques qui impliquent la croissance cellulaire, tels que les brins de protéines et les acides nucléiques.
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