Rotaksanlar, bir veya daha fazla halkalı ‘çark’ molekülüne nüfuz eden doğrusal bir ‘aks’ molekülü ile birbirine kenetlenmiş moleküler yapılardır. Aksın ucundaki hacimli gruplar çarkların ayrılmasını önler.
Hokkaido Üniversitesinden araştırmacılar bu teknolojinin önceki başarılarını bir adım öteye taşıdılar ve multisiklik çarklara sahip makro-rotaksanlar ürettiler. Bu makro-rotaksanlar, birkaç yüksek molekül ağırlıklı eksenle kilitlenmiş durumda. Araştırmacılar, bu bulgularını Angewandte Chemie International Edition dergisinde yayınladılar.
Rotaksanlar, başlangıçta ilgi çekici kimyasal ilginçlikler olarak görülürken, artık geniş bir potansiyel uygulama alanı için bir araştırma konusu. Bu alanlar; yeni nesil polimerlerden, moleküler hesaplama, sensör teknolojileri ve ilaç dağıtımı gibi iddialı olanaklara kadar uzanıyor.
Hokkaido Üniversitesinden araştırmacılar, Japonya’nın diğer yerlerinden işbirliği yaptıkları araştırmacılarla birlikte, dikkatlerini yeni ağ polimerleri üretmeye yoğunlaştırıyorlar. Bu polimerlerde, basit dairelerden daha karmaşık halka yapılar, uzun polimer zincirlerinin farklı ipliklerini bir arada tutuyor.
Hokkaido ekibinden Polimer Kimyageri Profesör Toshifumi Satoh şöyle diyor: “Bizim makro-rotaksanlardaki multisiklik yapıların, komşu polimer zincirlerine tutunma biçimleri sayesinde polimer ağı içinde kalıcı olarak tutundukları için, sızıntı yapmayan katkı maddeleri olarak faydalı olabileceğini düşünüyoruz.”
3B çarklar, eşsiz ve oldukça esnek moleküler çapraz bağlar olarak işlev görürler. Bu sayede çarklar ve kilitli polimer zincirleri, geleneksel çapraz bağlı ağlara kıyasla çok daha fazla hareket özgürlüğüne sahip olurlar. Yapısal varyasyonlar, yumuşak malzemelerin özelliklerini hassas bir şekilde kontrol ederek, bunların çeşitli endüstriyel ve tıbbi uygulamalar için uygun hale getirilmesine olanak sağlar.
Diğer araştırma grupları, daha küçük moleküler düzenlemelerle benzer başarılar elde etmişlerdi ancak Hokkaido Üniversitesindeki gelişmeler bu alanı daha büyük moleküllerin alanına taşıyor.
Araştırmacılar, polidimetilsiloksanlar (PDMS’ler) olarak adlandırılan kimyasallar kullanarak multisiklik halkalar oluşturarak, polimer kimyasındaki bu önemli yeni gelişmenin olanaklarının bazılarını keşfettiler. Farklı sayılarda siklus birimleri ve farklı büyüklüklerde halkalar oluşturmayı başardılar. Kısa çapraz bağlayıcı ajanlar içeren silikon polimer zincirleri ile birleştirildiğinde, multisiklik birimler etkili bir şekilde oluşmakta olan genişletilmiş, karışık ve kilitli ağa dahil oldu.
Satoh şöyle diyor: “Ağların sönümleme performansını ölçerek, yumuşak malzemeleri modifiye etme potansiyelinin bazılarını keşfettik. Sönümleme esasında bir malzemenin titreşimleri, absorbe edip azaltma yeteneğidir. Bu, makro-rotaksanlarımızın geleneksel polimer ağlara kıyasla sönümleme verimliliğinde önemli gelişmeler sağladığını ortaya koydu.”
Satoh ve meslektaşları şimdi, mevcut ilerlemeleriyle attıkları konsept ispatı temellerine dayanarak inşa edilebilecek ek olanakları araştırmayı planlıyorlar.[1]Multicyclic molecular wheels with polymer potential[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Multicyclic molecular wheels with polymer potential |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
