Estados Unidos. Científicos de la Universidad de Rice planean emplear el poder del sol para construir polímeros sintéticos funcionales utilizando puntos cuánticos fotosensibles (partículas microscópicas semiconductoras) como catalizador.
Los puntos luminiscentes tienen solo unos pocos nanómetros de ancho, pero son altamente ajustables por sus propiedades ópticas y electrónicas únicas. Están empezando a aparecer en las pantallas modernas, pero también se prestan a la química industrial.
El laboratorio de Rice del científico de materiales Eilaf Egap se enfocó en este último con su demostración de un método estable y económico para hacer polímeros a través de la polimerización por radicales de transferencia de átomos fotocontrolada. El método podría reemplazar a los catalizadores moleculares o costosos metales de transición actualmente utilizados para hacer cosas como metacrilatos (comunes en plásticos), estireno y copolímeros de bloques.
El laboratorio utilizó varias fuentes de luz, incluido el sol e incluso una lámpara de uso doméstico, para iluminar una solución de puntos cuánticos dispersos de seleniuro de cadmio. Eso introdujo la generación de átomos de radicales libres a partir de un iniciador basado en bromuro, que a su vez desencadenó monómeros de acrilato en la solución a enlazar. Debido a que los monómeros probados en el laboratorio de Egap no tenían la capacidad de interrumpir la propagación de la cadena, el proceso se llama polimerización viva.
"Continuará hasta que consuma todos los monómeros o decida terminar", dijo Egap.
Egap, profesor asistente de Ciencia de los Materiales y Nanoingeniería e Ingeniería Química y Biomolecular, dijo que la polimerización de puntos cuánticos es prometedora para el crecimiento altamente controlado de polímeros sofisticados. "La belleza de esto es que, si tienes el monómero A y deseas agregar los monómeros B y C en una secuencia específica, puedes hacerlo", dijo. "En una polimerización aleatoria, se dispersarían aleatoriamente a lo largo de la cadena principal del polímero.
"La implicación aquí, y parte de nuestro objetivo más amplio, es que podemos sintetizar estructuras híbridas orgánico-inorgánicas de forma controlada y periódica para muchas aplicaciones", dijo Egap.
Ella anticipa que el proceso también podría conducir al descubrimiento de nuevos polímeros. Uno podría ser un fotocatalizador de puntos cuánticos con un polímero semiconductor adjunto que simplificaría la fabricación de células solares y otros dispositivos.
"Estos también podrían ser relevantes para los diodos emisores de luz, magnetoelectrónica y bioimagen", dijo. "Podríamos cultivarlos todos a la vez". Ese es el sueño, y creo que estamos a nuestro alcance ".
La National Science Foundation apoyó la investigación.
Fuente: PHYS.
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