I ricercatori della Tokyo Metropolitan University hanno utilizzato un catalizzatore iridio-palladio sensibile alla luce per produrre polimeri "sequenziali", usando la luce visibile per cambiare il modo in cui i mattoni vengono combinati in catene polimeriche. Semplicemente accendendo o spegnendo la luce, sono stati in grado di realizzare diverse composizioni lungo la catena polimerica, consentendo un controllo preciso sulle proprietà fisiche e sulla funzione del materiale. Ciò può semplificare drasticamente i metodi di produzione dei polimeri esistenti, e aiutano a superare i limiti fondamentali nella creazione di nuovi polimeri.

Il mondo è pieno di lunghi, molecole a catena note come polimeri. Famosi esempi di copolimeri "sequenziali", cioè polimeri costituiti da più blocchi costitutivi (o "monomeri") disposti in un ordine specifico, includere DNA, RNA e proteine; la loro struttura specifica conferisce la vasta gamma di funzionalità molecolari alla base dell'attività biologica. Però, realizzare polimeri sequenziali da zero è un affare complicato. Possiamo progettare monomeri speciali che si assemblano in modi diversi, ma le complesse sintesi richieste ne limitano la disponibilità, portata e funzionalità.

Per superare questi limiti, un team guidato dal Professore Associato Akiko Inagaki del Dipartimento di Chimica, Università metropolitana di Tokyo, applicato un catalizzatore fotosensibile contenente iridio e palladio. Accendendo e spegnendo una luce, erano in grado di controllare la velocità con cui due diversi monomeri, stirene e vinil etere, diventare parte di una catena polimerica. Quando esposto alla luce, il monomero di stirene è risultato essere incorporato nella struttura del copolimero molto più rapidamente che al buio, risultando in una singola catena di copolimero con diverse composizioni lungo la sua lunghezza. Le parti ricche di stirene sono più rigide di quelle ricche di vinil etere; utilizzando diverse sequenze di luci on/off, potrebbero creare polimeri con una gamma di proprietà fisiche, ad es. diverse temperature di "transizione vetrosa", al di sopra della quale il polimero diventa più morbido.

Il processo di nuova concezione è notevolmente più semplice dei metodi esistenti. Il team ha anche scoperto che entrambi i tipi di monomero sono stati incorporati nel polimero tramite un meccanismo noto come inserimento di coordinazione non radicale; questo è un meccanismo generico, il che significa che questo nuovo metodo potrebbe essere applicato per produrre polimeri utilizzando un'ampia gamma di catalizzatori e monomeri, con la possibilità di superare la limitata disponibilità di candidati monomeri.