NIMS e RIKEN conseguiram sintetizar o polímero de escova de garrafa mais longo de todos os tempos. Este polímero - semelhante a uma cauda de raposa verde - é composto de uma cadeia principal e numerosas cadeias laterais enxertadas a partir dela. A equipe também conseguiu dar várias propriedades químicas ao polímero de escova de garrafa ultralonga. Espera-se que essas conquistas avancem substancialmente os métodos sintéticos atuais de polímeros de escova de garrafas. Esta técnica pode ser aplicável ao desenvolvimento de materiais poliméricos flexíveis e de baixo atrito.

No desenvolvimento de materiais poliméricos, é necessário ligar unidades moleculares com propriedades químicas desejadas, chamados monômeros, para o comprimento desejado. Nesse contexto, polímeros de escova de garrafas estão atraindo a atenção como um novo tipo de material polimérico, consistindo em uma única cadeia principal e várias cadeias laterais, e é possível projetar polímeros com várias composições químicas, selecionando as cadeias laterais. Por outro lado, métodos sintéticos convencionais são limitados a comprimentos da ordem de várias centenas de nanômetros, ou no máximo cerca de 1 μm, devido a problemas como a reatividade do monômero e a presença de traços de impurezas, e não há precedente para a síntese de polímeros para frascos com mais de 2 μm.

Esta equipe de pesquisa recentemente conseguiu sintetizar o polímero de escova de garrafa mais longo já concebendo o projeto molecular do monômero como material de partida e usando um único cristal do monômero para criar um ambiente de polimerização com muito poucas impurezas. O comprimento atingiu 7 μm, que é cerca de 3,8 vezes maior do que o valor mais longo até agora. Além disso, combinando dois tipos de métodos de polimerização, a equipe de pesquisa conseguiu sintetizar polímeros de escova de garrafas com quatro tipos de cadeias laterais, mantendo o comprimento da cadeia principal.

O uso dos monômeros desenvolvidos nesta pesquisa permite a síntese de uma variedade de polímeros de escova de garrafas com comprimento controlado, diâmetro e propriedades químicas. Polímeros de escova de garrafas podem ser usados ​​como um revestimento de superfície de baixa fricção. Aplicar este polímero às superfícies de peças móveis de máquinas, por exemplo, pode reduzir a perda de energia causada pelo atrito. Em estudos futuros, planejamos desenvolver materiais flexíveis e de baixo atrito aproveitando as vantagens do polímero de escova de garrafa ultralonga.