p Um par de engenheiros da Universidade de Delaware desenvolveu um processo para formar redes de polímero entrelaçadas com mais facilidade, de forma rápida e sustentável do que os métodos tradicionais permitem. Seu ingrediente secreto? Luz azul. p Abhishek Shete, assistente de pesquisa de pós-graduação em ciência e engenharia de materiais, e Christopher Kloxin, professor assistente em ciência e engenharia de materiais e engenharia química e biomolecular, descrever seu método em um artigo apresentado na capa da 24ª edição da Química de Polímero . O artigo é intitulado "Rede polimérica interpenetrante resistente (IPN) com luz azul em um único recipiente usando reações de CuAAC e metacrilato."

p Polímeros, que são materiais feitos de cadeias de moléculas, são encontrados em tudo, desde alimentos a roupas e carros. Dois ou mais tipos de cadeias de polímero com diferentes propriedades individuais também podem ser ligados entre si para formar redes poliméricas interpenetrantes, materiais que geralmente combinam propriedades mecânicas favoráveis ​​de cada polímero, como alta resistência e tenacidade.

p "Esses produtos químicos são usados ​​independentemente em uma ampla gama de aplicações, "de compósitos dentais, pára-choques de automóveis para materiais de entrega de drogas, Shete disse.

p Contudo, o processo de ligação de polímeros não é simples. Requer duas reações químicas, que são tipicamente iniciados por meio de um processo de duas etapas demorado ou um processo de uma etapa induzido a temperaturas elevadas e intervalos de tempo mais longos.

p O método desenvolvido por Kloxin e Shete é uma etapa e funciona rapidamente em temperatura e condições ambientais.

p Eles usam luz azul de 470 nanômetros, que é semelhante à luz LED azul usada para detectar certos fluidos corporais nas investigações da cena do crime. Essa luz desencadeia reações com um fotossensibilizador chamado canforoquinona e um ativador chamado amina. Esses materiais são comumente utilizados em compósitos odontológicos poliméricos para preenchimento de cavidades.

p A luz irradia os materiais para fotoestimular as duas reações químicas, mas não simultaneamente. A primeira é uma reação chamada polimerização por clique de cicloadição de azida-alcino catalisada por cobre (CuAAC). Esta reação é facilitada pelo cobre, e a polimerização ocorre em etapas. Em seguida, vem uma reação chamada polimerização de metacrilato, que forma um material semelhante ao plástico de uma maneira semelhante à adição de elos a uma corrente crescente. "Isso é único na forma como a luz azul induz reações sequenciais, "diz Kloxin.

p O resultado final é um material que Kloxin e Shete descrevem como um "filme vítreo, "menos frágil do que o metacrilato puro e mais forte do que o CuAAC puro em temperaturas mais altas. Os filmes feitos com este material IPN também exibem memória de forma - quando deformados, ele pode retornar ao seu tamanho e forma originais com 15 minutos de aquecimento a 80 graus Celsius.

p Esta abordagem de luz azul para formar redes de polímero interpenetrantes economiza tempo e energia, mas essas não são as únicas vantagens. Para um, esta abordagem permite que Kloxin e Shete controlem o par de reações químicas com maior precisão, permitindo-lhes moldar as redes poliméricas em formas complexas. Esse método rápido também evita que os ingredientes se separem de uma maneira que poderia interferir na formação de uma rede de polímero interpenetrante.

p Além disso, o novo processo não requer nenhum dos solventes ou aditivos comumente usados ​​na fabricação de plásticos, frequentemente adicionado para evitar fraturas frágeis. Os materiais relatados por Kloxin e Shete exibem tenacidade aprimorada que supera esta fragilidade sem quaisquer solventes ou aditivos, também tornando-o uma abordagem sintética mais ecológica.

p A equipe entrou com uma patente provisória para o método descrito no novo artigo. "Esses produtos químicos podem ser ligados a outras moléculas, "Kloxin disse, e a equipe testará seus aplicativos para formar hidrogéis, materiais dentários e outras redes poliméricas.