p Uma equipe de pesquisadores da North Carolina State University demonstrou uma maneira de usar baixa energia, luz visível para produzir objetos de gel de polímero a partir de soluções de monômero puro. O trabalho não representa apenas uma solução potencial para os desafios atuais na produção desses materiais, também esclarece as maneiras como os fótons de baixa energia podem se combinar para produzir estados excitados de alta energia. p Produtos de polímero - principalmente plásticos - são usados ​​em tudo, desde garrafas de água a aplicações médicas, com bilhões de libras desses materiais sendo produzidos anualmente. Polímeros selecionados podem ser produzidos por meio de um processo chamado polimerização de radical livre, em que uma solução de monômero é exposta à luz ultravioleta (UV). A alta energia da luz ultravioleta permite a reação, formando o polímero. As vantagens desse método incluem menos subprodutos de resíduos químicos e menos impacto ambiental.

p Contudo, este método tem desvantagens. A luz ultravioleta de alta energia usada na geração desses polímeros também pode degradar plásticos e é inadequada para a produção de certos materiais.

p Felix N. Castellano, Cadeira ilustre de inovação de boa noite no estado de NC, já havia mostrado que era possível combinar estados excitados de moléculas de energia mais baixa para atingir estados excitados mais potentes. Em uma nova contribuição, Castellano e sua equipe aplicaram um processo - chamado de aniquilação homomolecular tripleto-tripleto - à produção de polímero, usando luz amarela ou verde de baixa energia para criar géis de polímero.

p A equipe dissolveu a meso-tetrafenilporfirina de zinco (II) (ZnTPP) em dois monômeros puros diferentes - triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA) e acrilato de metila (MA) - e então expôs as soluções à luz amarela. A energia da luz cria os trigêmeos homomoleculares em ZnTPP, e quando esses trigêmeos combinam, eles criam um estado de excitação S2 extremamente curto que tem energia suficiente para alimentar o processo de polimerização.

p "Embora os trigêmeos tenham uma vida realmente longa em termos químicos - eles vivem por milissegundos - o estado de excitação S2 só vive por picossegundos, que é nove ordens de magnitude a menos, "Castellano diz." Uma das facetas importantes deste trabalho é demonstrar que, se você tem um líquido puro, pode utilizar este potente, estado de excitação de curta duração para facilitar transformações importantes. O líquido puro garante que os elétrons sejam transferidos com eficiência. "

p A equipe realizou uma análise espectroscópica da solução, estabelecendo a existência do estado excitado S2 na presença de luz amarela e verde. "Usamos o ZnTPP porque ele permite que você veja a emissão de luz de dois estados excitados diferentes e poderíamos diferenciar entre os estados de baixa energia S1 e os de alta energia S2, "Castellano diz." Sabemos que a formação de polímeros é um resultado direto do estado de excitação S2, mas também podemos mostrar que é isso que está acontecendo espectroscopicamente. "

p O trabalho aparece online em Chem .