Akumulasi mikroorganisme di permukaan merupakan tantangan bagi industri perkapalan dan biomedis. Beberapa pelapis polimer anti polusi yang populer mengalami degradasi oksidatif dalam air laut, menjadikannya tidak efektif seiring waktu. Ion amfoter (molekul dengan muatan negatif dan positif serta muatan bersih dari nol) pelapis polimer, mirip dengan karpet dengan rantai polimer, telah menarik perhatian sebagai alternatif potensial, tetapi saat ini harus ditanam di lingkungan lembam tanpa air atau udara. Hal ini mencegah penerapannya di area yang luas.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Satyasan Karjana di A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences telah menemukan cara menyiapkan pelapis polimer amfoter dalam air, suhu ruangan, dan udara, yang memungkinkannya digunakan dalam skala yang jauh lebih luas.
“Itu adalah penemuan kebetulan,” jelas Jana. Timnya mencoba membuat pelapis polimer amfoter menggunakan metode yang banyak digunakan yang disebut polimerisasi radikal transfer atom, ketika mereka menyadari bahwa beberapa reaksi tidak menghasilkan produk yang diinginkan. Sebuah amina ditemukan secara tak terduga di ujung rantai polimer sebagai ligan pada katalis yang digunakan dalam reaksi. “Dibutuhkan beberapa waktu dan serangkaian percobaan untuk mengungkap misteri [bagaimana itu sampai di sana],” jelas Jana.
Pengamatan kinetik, spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR) dan analisis lainnya menunjukkan bahwa amina memulai polimerisasi melalui mekanisme anion. Yang disebut polimerisasi anionik ini tidak tahan terhadap air, metanol, atau udara, tetapi polimer Jana tumbuh dengan adanya ketiganya, memimpin tim untuk meragukan temuan mereka. Mereka beralih ke model komputer untuk melihat apa yang terjadi.
“Perhitungan teori fungsi kepadatan mengkonfirmasi mekanisme polimerisasi anionik yang diusulkan,” katanya. “Ini adalah contoh pertama dari polimerisasi larutan anionik dari monomer etilena dalam media berair dalam kondisi aerobik ambien.”
Timnya sekarang telah menggunakan metode ini untuk mensintesis pelapis polimer dari empat monomer amfoter dan sejumlah inisiator anionik, beberapa di antaranya bukan amina.”Ke depan, kami akan menggunakan metode ini untuk membuat lapisan polimer tahan biofil pada area permukaan yang luas menggunakan metode semprot atau impregnasi, ”kata Jana. Mereka juga berencana untuk mempelajari efek antifouling dari pelapis dalam aplikasi Kelautan dan biomedis.
Waktu posting: Mar-18-2021