Instantáneas en tiempo real de la formación y crecimiento de polímeros 2D

Investigación UPV/EHU

Investigadores del grupo del profesor Ikerbasque Aurelio Mateo-Alonso en POLYMAT y en la UPV-EHU, en colaboración con investigadores de KU Leuven (Bélgica) y la Universidad de Aveiro (Portugal), han conseguido, literalmente, instantáneas en tiempo real de la formación y crecimiento de polímeros 2D, molécula por molécula. Los resultados se han publicado en Nature.

formación y crecimiento de polímeros 2D
Boroxina bidimensional. Fuente: Ullah et al (2019)

Ya no podemos imaginar la vida sin polímeros. Los productos hechos de polímeros están a nuestro alrededor, desde ropa hecha de fibras sintéticas hasta lentes de plástico en gafas. Los polímeros se forman cuando pequeñas moléculas llamadas monómeros se unen para formar largas cadenas. Si un monómero reacciona con más de dos monómeros, se pueden formar láminas con una estructura interna periódica, denominadas polímeros bidimensionales (2D). Algunos de estos polímeros 2D son porosos y podrían usarse como membranas. Otros tipos son prometedores para la electrónica avanzada.

Cómo se forman exactamente estos polímeros 2D sigue siendo un misterio. Es importante conocer su mecanismo de formación para potenciar el tamaño y la perfección estructural de estos interesantes materiales.

Los científicos emplearon microscopía de túnel de barrido, un tipo avanzado de microscopía no óptica, para seguir en tiempo real, a medida que se forman y se rompen los enlaces, molécula por molécula, el nacimiento y crecimiento de un polímero 2D de boroxina en un soporte sólido inmerso en una solución reactiva. Con el apoyo de la teoría, demostraron que coexisten varios mecanismos de crecimiento y controlarlos conduce a la formación de láminas de polímero de gran tamaño y alta calidad.

Referencia:

Gaolei Zhan, Zhen-Feng Cai, Karol Strutyński, Lihua Yu, Niklas Herrmann, Marta Martínez-Abadía, Manuel Melle-Franco, Aurelio Mateo-Alonso & Steven De Feyter (2022) Observing polymerization in 2D dynamic covalent polymers Nature doi: 10.1038/s41586-022-04409-6

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

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