วิธีการพอลิเมอไรเซชันใหม่นี้เปิดประตูสู่การเคลือบกันเพรียงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การสะสมของจุลินทรีย์บนพื้นผิวเป็นความท้าทายสำหรับทั้งอุตสาหกรรมการขนส่งทางเรือและชีวการแพทย์ สารเคลือบโพลิเมอร์ป้องกันมลพิษที่ได้รับความนิยมบางชนิดผ่านการย่อยสลายออกซิเดชันในน้ำทะเล ทำให้ไม่มีประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไป แอมโฟเทอริกไอออน (โมเลกุลที่มีประจุลบและประจุบวกและมีประจุสุทธิ การเคลือบโพลิเมอร์ซึ่งคล้ายกับพรมที่มีโซ่โพลิเมอร์ได้รับความสนใจในฐานะทางเลือกที่เป็นไปได้ แต่ปัจจุบันต้องปลูกในสภาพแวดล้อมเฉื่อยโดยไม่มีน้ำหรืออากาศ ซึ่งจะป้องกันไม่ให้นำไปใช้กับพื้นที่ขนาดใหญ่

ทีมงานที่นำโดย Satyasan Karjana จาก A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences ได้ค้นพบวิธีเตรียมสารเคลือบแอมโฟเทอริกโพลิเมอร์ในน้ำ อุณหภูมิห้อง และอากาศ ซึ่งจะทำให้สามารถนำไปใช้ในระดับที่กว้างกว่ามาก

“มันเป็นการค้นพบโดยบังเอิญ” จานาอธิบาย ทีมงานของเขากำลังพยายามทำสารเคลือบแอมโฟเทอริกโพลิเมอร์โดยใช้วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่เรียกว่า อะตอมทรานสเฟอร์แรดิคัลพอลิเมอไรเซชัน เมื่อพวกเขาตระหนักว่าปฏิกิริยาบางอย่างไม่ได้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ เอมีนถูกพบโดยไม่คาดคิดที่ จุดสิ้นสุดของห่วงโซ่พอลิเมอร์เป็นลิแกนด์บนตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในปฏิกิริยา "มันต้องใช้เวลาและการทดลองหลายชุดเพื่อไขปริศนา [ของมันมาได้อย่างไร]" จานาอธิบาย

การสังเกตการณ์ทางจลนศาสตร์ นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปี (NMR) และการวิเคราะห์อื่นๆ บ่งชี้ว่าเอมีนเริ่มเกิดโพลิเมอไรเซชันผ่านกลไกแอนไอออน สิ่งที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชันประจุลบเหล่านี้ไม่ทนทานต่อน้ำ เมทานอล หรืออากาศ แต่โพลิเมอร์ของจานาจะเติบโตเมื่อมีทั้งสาม ทำให้ทีมสงสัยสิ่งที่ค้นพบ พวกเขาหันไปหาแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้น

"การคำนวณทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่นยืนยันกลไกการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบประจุลบที่เสนอ" เขากล่าว "นี่เป็นตัวอย่างแรกของการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารละลายแอนไอออนของเอทิลีนโมโนเมอร์ในตัวกลางที่เป็นน้ำภายใต้สภาวะแวดล้อมแบบแอโรบิก"

ทีมงานของเขาได้ใช้วิธีนี้ในการสังเคราะห์สารเคลือบโพลิเมอร์จากโมโนเมอร์แอมโฟเทอริก 4 ตัวและตัวริเริ่มแอนไอออนจำนวนหนึ่ง ซึ่งบางตัวไม่ใช่เอมีน” ในอนาคต เราจะใช้วิธีนี้เพื่อสร้างชั้นโพลิเมอร์ที่ต้านทานการกรองทางชีวภาพบนพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ โดยใช้วิธีการฉีดพ่นหรือการทำให้มีขึ้น” จานากล่าว นอกจากนี้ พวกเขายังวางแผนที่จะศึกษาผลกระทบของการป้องกันการเปรอะเปื้อนของสารเคลือบในการใช้งานทางทะเลและชีวการแพทย์