p Saber como construir conjuntos nanométricos de polímeros (longas cadeias moleculares) é a chave para melhorar uma ampla gama de processos industriais, da produção de nanofibras, filtros, e novos materiais para a fabricação de baixa energia, circuitos e dispositivos em nanoescala. Um artigo recente em Nature Communications lança luz sobre os principais comportamentos de polímeros em espaços confinados especialmente projetados, abrindo a porta para um nível de controle que antes era impossível. p Cientistas japoneses da Universidade de Kyoto e da Universidade de Nagoya tiveram sucesso na fabricação de canais de escala sub-nanométrica personalizados, ou poros, que pode ser manipulado para capturar polímeros e permitir aos pesquisadores observar como essas cadeias respondem às mudanças de temperatura. Anteriormente, esse nível de observação não era possível, e, portanto, muito sobre o comportamento do polímero em espaços subnanômetro - em particular transições térmicas - era desconhecido.

p A técnica usa substâncias especialmente concebidas, conhecidas como polímeros de coordenação porosa (PCPs), que são notáveis ​​pelo alto grau em que seus tamanhos de poros e outras características podem ser controlados.

p "Os PCPs nos permitem projetar gaiolas nas quais capturar moléculas específicas, "explica o cientista chefe, Dr. Takashi Uemura, da Escola de Graduação em Engenharia da Universidade de Kyoto." Neste caso, As moléculas de polietilenoglicol - PEGs - podem ser acomodadas nas gaiolas de maneira semelhante à maneira como as enguias marinhas se escondem nos buracos. Em águas abertas não há ordem para nadar. Mas em tubos cilíndricos, eles preferem se organizar linearmente em grupos. As cadeias de polímero também fazem isso, tornando-se ordenadamente montado nos canais PCP. "

p Nesse caso, os canais PCP foram ajustados com precisão para controlar seu tamanho e as características da superfície interna, permitindo que a equipe de pesquisa observe diretamente como os polímeros se comportam. Isso levou à descoberta inesperada de que a temperatura de transição - neste caso, ponto de fusão - de PEGs confinados diminuiu conforme seu peso molecular - comprimento neste caso - aumentou.

p "Isso foi exatamente o oposto do que observamos em massa, isso é, PEG 'grátis', "elabora o Dr. Susumu Kitagawa, vice-diretor do Instituto de Ciências Integradas de Material Celular da Universidade de Kyoto (iCeMS). "Acreditamos que isso seja o resultado da desestabilização das cadeias de PEG sob confinamento. A instabilidade aumenta junto com o comprimento da cadeia."

p A compreensão de tais detalhes minuciosos dos comportamentos de polímeros nanoconfinados dá origem à possibilidade de avanços futuros na fabricação em nanoescala com base em montagens de pequenos números de cadeias de polímero, que por sua vez pode ser usado para fabricar uma ampla gama de novos materiais.