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    Film polimerici porosi con memoria di forma

    Credito:Wiley

    Sia per i processi di separazione, fotovoltaico, catalisi, o elettronica, membrane polimeriche porose sono necessarie in molti campi. Membrane con micropori che cambiano tra diverse forme e/o dimensioni amplierebbero le possibilità. Nel diario Angewandte Chemie , gli scienziati hanno introdotto un processo che produce film porosi realizzati con polimeri a memoria di forma con dimensioni precise. La forma e le dimensioni dei pori possono essere modificate in modo reversibile con la luce. Non è necessaria alcuna deformazione meccanica.

    Ricercatori della East China University of Science and Technology di Shanghai, Cina; il Georgia Institute of Technology di Atlanta, STATI UNITI D'AMERICA; e Università Nazionale Pusan ​​a Pusan, La Corea del Sud ha sviluppato una strategia non convenzionale per preparare fotocommutabili, pellicole porose. Il loro successo deriva da un metodo semplice basato su modelli di condensazione noti come figure del respiro. Le figure del respiro si formano quando il vapore acqueo si condensa come un modello di minuscole goccioline su una superficie fredda, solida o liquida, come quando respiri su una finestra fredda. I ricercatori che lavorano con Shaoliang Lin e Zhiqun Lin usano questo effetto per fabbricare un film di copolimero a blocchi con pori a nido d'ape altamente ordinati.

    Un blocco della rete polimerica ha catene laterali fotosensibili con unità azobenzene che cambiano la loro conformazione (isomerizzazione cis-trans) in reazione alla luce. L'altro blocco può essere reticolato per fissare la configurazione del film. L'irradiazione con luce UV o riscaldamento modifica una parte delle unità di azobenzene nella forma cis piegata, l'irradiazione con luce visibile fa sì che i gruppi adottino preferenzialmente la forma retta trans. Se la luce visibile è polarizzata linearmente, le catene laterali si dispongono in parallelo. Questo riarrangiamento provoca lo spostamento del materiale. Un attento controllo della direzione della polarizzazione consente ai ricercatori di trasformare i micropori originariamente rotondi in una varietà di forme diverse, come rettangoli arrotondati, o rombi arrotondati.

    L'irradiazione con luce UV o riscaldamento rimuove l'ordine delle catene laterali, restituendo i pori alla loro forma o dimensione originale. I pori possono essere commutati ripetutamente. Inoltre, il film di copolimero può anche essere prima fotoconfigurato ad una determinata forma dei pori, e quindi reticolato per ottenere un film fotocommutabile con diverse forme dei pori iniziali.

    I ricercatori sperano di utilizzare il loro nuovo metodo di produzione per rendere robusti, pellicole commutabili per l'elettronica, fotonica, efficienti processi di separazione e purificazione, e biomateriali funzionali per terapie rigenerative.


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