Pesquisadores da Tokyo Metropolitan University usaram um catalisador de irídio-paládio sensível à luz para fazer polímeros "sequenciais", usando luz visível para mudar como os blocos de construção são combinados em cadeias de polímero. Simplesmente ligando ou desligando a luz, eles foram capazes de realizar diferentes composições ao longo da cadeia do polímero, permitindo o controle preciso sobre as propriedades físicas e função do material. Isso pode simplificar drasticamente os métodos de produção de polímero existentes, e ajudar a superar limites fundamentais na criação de novos polímeros.

O mundo está cheio de longos, moléculas semelhantes a cadeias conhecidas como polímeros. Exemplos famosos de copolímeros "sequenciais", ou seja, polímeros feitos de vários blocos de construção (ou "monômeros") dispostos em uma ordem específica, incluem DNA, RNA e proteínas; sua estrutura específica transmite a vasta gama de funcionalidade molecular que sustenta a atividade biológica. Contudo, fazer polímeros sequenciais do zero é um negócio complicado. Podemos projetar monômeros especiais que se montam de maneiras diferentes, mas as sínteses complexas necessárias limitam sua disponibilidade, escopo e funcionalidade.

Para superar esses limites, uma equipe liderada pela Professora Associada Akiko Inagaki do Departamento de Química, Universidade Metropolitana de Tóquio, aplicou um catalisador sensível à luz contendo irídio e paládio. Ao ligar e desligar uma luz, eles foram capazes de controlar a velocidade em que dois monômeros diferentes, estireno e éter vinílico, tornar-se parte de uma cadeia de polímero. Quando exposto à luz, o monômero de estireno foi encontrado para ser incorporado na estrutura do copolímero muito mais rapidamente do que no escuro, resultando em uma única cadeia de copolímero com diferentes composições ao longo de seu comprimento. As partes ricas em estireno são mais rígidas do que as ricas em éter vinílico; usando diferentes sequências de luz liga / desliga, eles podem criar polímeros com uma gama de propriedades físicas, e. diferentes temperaturas de "transição vítrea", acima do qual o polímero fica mais macio.

O processo recém-desenvolvido é significativamente mais simples do que os métodos existentes. A equipe também descobriu que os dois tipos de monômero foram incorporados ao polímero por meio de um mecanismo conhecido como coordenação-inserção não radical; este é um mecanismo genérico, o que significa que este novo método pode ser aplicado para fazer polímeros usando uma ampla gama de catalisadores e monômeros, com o potencial de superar a disponibilidade limitada de candidatos a monômero.