Polimeryzacja rodnikowa bez wykorzystania metali

Polimeryzacja rodnikowa bez wykorzystania metali

Amerykańscy naukowcy opracowali nową technikę, która pozwoli na pokonanie jednej z głównych przeszkód utrudniających szerokie stosowanie metody kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej.

Technologia ATRP (Atom Transfer Radical Polymerisation) może być kluczowym procesem w tworzeniu kontrolowanych struktur polimerów wykorzystywanych m.in. w elektronice i materiałach o wysokim stopniu adhezyjności. Jednak obecne odmiany ATRP wymagają stosowania katalizatorów metalowych, które są przeszkodą dla aplikacji, w których choćby znikome wtrącenia metali stanowią duży problem.

Nowa metoda polimeryzacji rodnikowej, opracowana przez chemików i materiałoznawców z University of California w Santa Barbara oraz Dow Chemical Company, nie wiąże się z użyciem metali ciężkich, takich jak katalizatory miedzi. Zamiast tego wykorzystuje ona organiczne fotokatalizatory, które skutecznie zarządzają prawidłową reakcję chemiczną.

Miedź nawet w śladowych ilościach stanowi problem dla mikroelektroniki, ponieważ działa jako przewodnik. Jeżeli, z kolei weźmiemy pod uwagę zastosowania ATRP w przemyśle spożywczym wyklucza je toksyczność miedzi w stosunku do całych organizmów i pojedynczych komórek.

ATRP jest już powszechnie stosowana w wielu głównych gałęziach przemysłu, ale nowy, bardzo szybki proces polimeryzacji, który jest przy tym wolny od metalicznych katalizatorów popycha kontrolowaną polimeryzację na nowe obszary i w kierunku nowych aplikacji.

Proces nie wymaga dodatkowego ciepła, można więc go przeprowadzać w temperaturze pokojowej. Dzięki kontrolowaniu procesu polimeryzacji struktura polimeru staje się uniwersalna, a tworzony łańcuch merów ma przewidywalny kształt.

Według badaczy rozwój technologii ATRP jest jednym z największych osiągnięć chemii polimerów w ciągu ostatnich kilku dekad. Dalsze badania nad tymi technikami przyniosą nauce i przemysłowi jeszcze wiele korzyści.

(rr)