Os pesquisadores de Nagoya desenvolveram uma síntese de rede de polímero espontânea que permitiu a preparação de géis contendo polímeros de distribuição estreita de peso molecular. As redes de gel mostraram propriedades de intumescimento que respondiam à temperatura e à concentração de solvente. O processo relatado demonstra o potencial para a preparação fácil de materiais de alta qualidade que exibem toda a gama de propriedades do gel de polímero, incluindo liberação sustentada, resposta a estímulos, e peneiramento molecular, entre outros.

Materiais de gel de polímero têm sido amplamente aplicados na medicina, Engenharia Civil, arquitetura e exploração espacial. Seu apelo reside no potencial de preparação de materiais funcionais com propriedades consistentes, através de métodos simples e facilmente reproduzíveis. Contudo, o compromisso entre a simplicidade do método e o desempenho otimizado do material significa que nem todos os materiais de gel cumprem seu potencial. Agora, um grupo de pesquisadores da Universidade de Nagoya estabeleceu um processo que combina a facilidade de um processo espontâneo com o alto controle de peso molecular necessário para a produção de materiais de alto desempenho. Suas descobertas foram publicadas em NPG Asia Materials .

A natureza direta da preparação do gel de polímero os torna atraentes para inúmeras aplicações. Contudo, controlar as reações para que todas as moléculas de polímero cresçam até o mesmo comprimento e se reticulem de maneira regular pode ser um desafio. Podem se formar inconsistências na estrutura, e a ramificação de cadeia curta pode ocorrer durante a montagem dos monômeros - os quais levam a materiais de baixa qualidade.

"Demonstramos um sistema que usa diferenças na cinética de reação para criar materiais altamente consistentes, "diz o autor correspondente, Yukikazu Takeoka." Usando um único catalisador que permite que o crescimento da cadeia prossiga antes do início da reticulação, fomos capazes de criar redes compostas de polímeros com distribuições estreitas de peso molecular, simplesmente misturando os reagentes necessários. "

Equilibrar a polimerização rápida de um monômero escolhido com um processo de reticulação suficientemente lento resultou em uma reação espontânea para dar uma matriz homogênea regular. O gel estável mostrou exibir propriedades responsivas controladas tanto pela temperatura quanto pela composição do solvente.

"Estreitar a distribuição do peso molecular dos polímeros em uma rede de gel leva a uma distribuição mais consistente, material de alto desempenho, "diz o autor principal, Yuto Jochi." Esperamos poder refinar ainda mais nossas condições de reação para adaptar o peso molecular do polímero e a estequiometria da reticulação, para produzir redes completamente homogêneas que podem ser usadas em uma variedade de aplicações, como entrega de drogas, e lentes. "

Esta rota sintética espontânea para matrizes de gel de polímero que possuem a homogeneidade e qualidade necessárias para serem utilizadas em aplicações que requerem diversos recursos, como peneiramento molecular, alta resistência mecânica, transparência, resposta a estímulos, e a biocompatibilidade é um passo promissor para o uso generalizado de materiais de gel de polímero.