Pengumpulan mikroorganisma di permukaan adalah satu cabaran bagi kedua-dua industri perkapalan dan bioperubatan. Beberapa salutan polimer anti-pencemaran yang popular mengalami degradasi oksidatif dalam air laut, menjadikannya tidak berkesan dari semasa ke semasa. Ion amfoterik (molekul dengan cas negatif dan positif serta cas bersih daripada sifar) salutan polimer, serupa dengan permaidani dengan rantai polimer, telah menarik perhatian sebagai alternatif yang berpotensi, tetapi pada masa ini mesti ditanam dalam persekitaran lengai tanpa sebarang air atau udara. Ini menghalangnya daripada digunakan di kawasan yang luas.
Pasukan yang diketuai oleh Satyasan Karjana di Institut Sains Kimia dan Kejuruteraan A*STAR telah menemui cara menyediakan salutan polimer amfoterik dalam air, suhu bilik dan udara, yang akan membolehkannya digunakan pada skala yang lebih luas.
"Ia adalah penemuan yang kebetulan," jelas Jana. Pasukannya cuba membuat salutan polimer amfoterik menggunakan kaedah yang digunakan secara meluas dipanggil pempolimeran radikal pemindahan atom, apabila mereka menyedari bahawa beberapa tindak balas tidak menghasilkan produk yang diingini. Amina ditemui secara tidak dijangka di penghujung rantai polimer sebagai ligan pada mangkin yang digunakan dalam tindak balas. "Ia akan mengambil sedikit masa dan satu siri eksperimen untuk membongkar misteri [bagaimana ia sampai ke sana]," jelas Jana.
Pemerhatian kinetik, spektroskopi resonans magnetik nuklear (NMR) dan analisis lain menunjukkan bahawa amina memulakan pempolimeran melalui mekanisme anion. Apa yang dipanggil pempolimeran anionik ini tidak tahan terhadap air, metanol atau udara, tetapi polimer Jana berkembang dengan kehadiran ketiga-tiga, mengetuai pasukan meragui penemuan mereka. Mereka beralih kepada model komputer untuk melihat apa yang berlaku.
"Pengiraan teori fungsi ketumpatan mengesahkan mekanisme pempolimeran anionik yang dicadangkan," katanya. "Ini adalah contoh pertama pempolimeran larutan anionik bagi monomer etilena dalam medium berair di bawah keadaan aerobik ambien."
Pasukannya kini telah menggunakan kaedah ini untuk mensintesis salutan polimer daripada empat monomer amfoterik dan beberapa pemula anionik, sebahagian daripadanya bukan amina.” Pada masa hadapan, kami akan menggunakan kaedah ini untuk mencipta lapisan polimer tahan biofilt pada kawasan permukaan yang besar menggunakan kaedah semburan atau impregnasi," kata Jana. Mereka juga merancang untuk mengkaji kesan antikotoran salutan dalam aplikasi Marin dan bioperubatan.
Masa siaran: Mac-18-2021