NIMS et RIKEN ont réussi à synthétiser le polymère de goupillon le plus long jamais conçu. Ce polymère, ressemblant à une sétaire verte, est composé d'une chaîne principale et de nombreuses chaînes latérales greffées à partir de celle-ci. L'équipe a également réussi à conférer diverses propriétés chimiques au polymère ultralong du goupillon. Ces réalisations devraient faire progresser considérablement les méthodes synthétiques actuelles des polymères pour goupillons. Cette technique peut être applicable au développement de matériaux polymères flexibles et à faible frottement.

Dans le développement de matériaux polymères, il est nécessaire de lier des unités moléculaires aux propriétés chimiques souhaitées, appelés monomères, à la longueur désirée. Dans ce contexte, les polymères pour goupillons attirent l'attention en tant que nouveau type de matériau polymère, constitué d'une seule chaîne principale et de nombreuses chaînes latérales, et il est possible de concevoir des polymères avec diverses compositions chimiques en sélectionnant les chaînes latérales. D'autre part, les méthodes de synthèse classiques sont limitées à des longueurs de l'ordre de plusieurs centaines de nanomètres, ou au plus environ 1 µm, en raison de problèmes tels que la réactivité des monomères et la présence de traces d'impuretés, et il n'y a pas de précédent pour la synthèse de polymères de goupillons de plus de 2 m.

Cette équipe de recherche a récemment réussi à synthétiser le polymère de brosse à bouteilles le plus long jamais conçu en concevant la conception moléculaire du monomère comme matériau de départ et en utilisant un monocristal du monomère pour créer un environnement de polymérisation avec très peu d'impuretés. La longueur atteint 7 m, qui est environ 3,8 fois plus longue que la valeur la plus longue à ce jour. Par ailleurs, en combinant deux types de méthodes de polymérisation, l'équipe de recherche a réussi à synthétiser des polymères pour goupillons avec quatre types de chaînes latérales tout en maintenant la longueur de la chaîne principale.

L'utilisation des monomères développés dans cette recherche permet la synthèse d'une variété de polymères de goupillons avec une longueur contrôlée, diamètre et propriétés chimiques. Les polymères pour goupillons peuvent être utilisés comme revêtement de surface à faible friction. L'application de ce polymère sur les surfaces des pièces de machines en mouvement, par exemple, peut réduire la perte d'énergie causée par la friction. Dans les études futures, nous prévoyons de développer des matériaux flexibles et à faible friction en tirant parti du polymère ultralong des goupillons.