O estudante de pós-graduação da Rice University, Yifan Zhu, segura um frasco de fotossensível, pontos quânticos semicondutores que o laboratório usa como catalisador para fazer polímeros sintéticos funcionais alimentados por luz. Crédito:Jeff Fitlow / Rice University
Os cientistas da Rice University planejam empregar a energia do sol para construir polímeros sintéticos funcionais usando pontos quânticos fotossensíveis - partículas semicondutoras microscópicas - como um catalisador.
Os pontos luminescentes têm apenas alguns nanômetros de largura, mas são altamente ajustáveis por suas propriedades ópticas e eletrônicas únicas. Eles estão começando a aparecer em displays modernos, mas também se prestam à química industrial.
O cientista do laboratório de materiais do Rice, Eilaf Egap, se concentrou no último com sua demonstração de um método estável e econômico para fazer polímeros por meio da polimerização radicalar por transferência de átomo fotocontrolada. O método pode substituir catalisadores moleculares ou metais de transição caros usados atualmente para fazer coisas como metacrilatos (comuns em plásticos), estireno e copolímeros em bloco.
O trabalho da Egap, O pesquisador de pós-doutorado e autor principal de arroz Yiming Huang e o estudante de pós-graduação Yifan Zhu são detalhados na revista American Chemical Society Letras Macro ACS .
O laboratório usou várias fontes de luz, incluindo o sol e até mesmo uma lâmpada doméstica, para iluminar uma solução de pontos quânticos de seleneto de cádmio dispersos. Isso introduziu a geração de átomos de radicais livres a partir de um iniciador à base de brometo, que, por sua vez, desencadeou a ligação de monômeros de acrilato na solução. Como os monômeros testados no laboratório do Egap não tinham capacidade de interromper a propagação da cadeia, o processo é chamado de polimerização viva.
Pesquisadores da Rice University, Da esquerda, Yiming Huang, Eilaf Egap e Yifan Zhu estão empregando a energia do sol para construir polímeros sintéticos funcionais usando fotossensibilidade, pontos quânticos semicondutores como catalisador. Eles disseram que o processo de polimerização viva pode levar à criação de novos polímeros. Crédito:Jeff Fitlow / Rice University
"Vai continuar até que consuma todos os monômeros ou você decida encerrar, "Egap disse.
Egap, professor assistente de ciência dos materiais e nanoengenharia e engenharia química e biomolecular, a referida polimerização de pontos quânticos mostra-se promissora para o crescimento altamente controlado de polímeros sofisticados. "A beleza disso é, se você tiver o monômero A e quiser adicionar monômeros B e C em uma sequência específica, você pode fazer isso, "disse ela." Em uma polimerização aleatória, eles seriam dispersos aleatoriamente ao longo da estrutura do polímero.
"A implicação aqui - e parte de nosso objetivo mais amplo - é que podemos sintetizar estruturas híbridas orgânicas-inorgânicas de maneira controlada e periódica para muitas aplicações, "Egap disse.
Ela antecipa que o processo também pode levar à descoberta de novos polímeros. Um poderia ser um fotocatalisador de ponto quântico com um polímero semicondutor anexado que simplificaria a fabricação de células solares e outros dispositivos.
"Eles também podem ser relevantes para diodos emissores de luz, magnetoeletrônica e bioimagem, "ela disse." Nós poderíamos cultivá-los todos de uma vez. Esse é o sonho, e acho que estamos ao nosso alcance. "
