p Este é o primeiro relatório sobre a síntese de poliimidas solúveis em água que são derivadas de recursos de base biológica, mostrando alta transparência, resistência mecânica ajustável e a maior termoresistência em polímeros solúveis em água. p Os polímeros solúveis em água são de grande interesse em muitas áreas de materiais macios. Esses materiais macios têm sido amplamente utilizados em aplicações relacionadas a soluções aquosas, como dispersantes, agentes de agregação, Espessantes, hidratantes, ligantes, e hidrogéis. Com o aumento da consciência global sobre as preocupações ambientais, a importância dos materiais solúveis em água foi destacada e, assim, os pesquisadores expandiram suas janelas de aplicação para a eletrônica, revestimentos funcionais, adesivos avançados e materiais biomédicos. A maioria dos polímeros naturais, como polissacarídeos, polipeptídeos, ou seus derivados são solúveis em água, enquanto polímeros sintéticos solúveis em água também estão disponíveis, como poli (óxido de etileno), Álcool polivinílico), poliacrilatos, poliacrilamida, e seus derivados. Contudo, os polímeros solúveis em água convencionais têm aplicações limitadas devido às suas baixas temperaturas de distorção térmica (ca. 200 ° C).

p Por outro lado, polímeros exibindo estabilidade térmica ultra-alta, como poliimidas, possuem baixa solubilidade. Na literatura, existem poucas estratégias eficazes de engenharia molecular para projetar poliimidas com características de solubilidade em água devido ao esqueleto do polímero rígido e interações inter-cadeias robustas, o que limita assim a processabilidade e a funcionalização pós-polimerização. A engenharia molecular precisa induzida no backbone de poliimida por meio de monômeros multifuncionais pode representar um recurso de mudança de jogo no desenvolvimento de polímeros solúveis em água com estabilidade térmica ultra-alta.

p Aqui, relatamos a preparação de uma nova diamina 4, Ácido 4'-diamino truxílico como fotodímero de aminoácido bi-derivado, Ácido 4-aminocinâmico, com uma série de dianidridos. O artigo demonstra que um plástico de superengenharia com propriedades termo-mecânicas muito altas contendo grupos de ácido carboxílico desprotegidos pode ser utilizado para facilitar a solubilidade em água no polímero. As biopolimidas sintetizadas foram tratadas com hidróxido de metal alcalino (ou hidróxido de amônio) para produzir sais de biopolimida. Os sais de biopoliimida resultantes foram dissolvidos em água para dar uma solução opticamente límpida. A reação de troca iônica entre cátion monovalente com cátion multivalente ou com próton resultou na formação de biopoliimida insolúvel. As temperaturas de degradação dos sais de biopoliimida foram encontradas para manter temperaturas muito altas (quase 366 ° C), que é muito maior do que os polímeros solúveis em água convencionais.

p Além disso, foi observado que o filme autoportante de sal de biopoliimida exibiu alta transparência e uma tendência interessante para maior tamanho catiônico do íon metálico produzindo um filme mais elástico. Em outras palavras, a mudança no tamanho do cátion fornece uma oportunidade para o ajuste preciso das propriedades de tração. As biopoliimidas solúveis em água sintetizadas são blocos de construção atraentes para materiais macios e podem ser utilizadas para aplicações especiais, como distribuição de drogas, policelatógenos etc. Um estudo preliminar em poliureias e poliamidas seguindo estratégia semelhante também resultou na indução de características de solubilidade em água, o que indica a ampla versatilidade desta metodologia de bloco de construção.

p O professor Tatsuo Kaneko do JAIST conclui, "Eu e o Dr. Sumant Dwivedi desenvolvemos o processo de ideação e, em seguida, conduzimos experimentos com estudantes e pesquisadores muito trabalhadores para sintetizar esses materiais maravilhosos com aplicações plausíveis à base de água, como revestimentos, dispositivo biomédico etc. "