Ricercatori dello Skoltech Center for Design, Manufacturing and Materials (CDMM) ha proposto di utilizzare dendrimeri a base di sulfonimide per realizzare film spessi a una molecola e ha effettivamente creato tale film protettivo idrorepellente dal nuovo materiale che può essere modificato per ottenere altre proprietà superficiali desiderate. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista, Scienza applicata delle superfici.

Il rapido avanzamento di nuovi materiali stimola la necessità di avanzate tecniche di protezione e modifica delle superfici. Gli scienziati sono impegnati a cercare modi per prolungare la durata dei materiali e creare nuove funzioni utili mantenendo intatte le loro proprietà naturali. Finora, polimeri sono stati tipicamente utilizzati per questo scopo. Però, l'utilizzo di polimeri insieme ad altri tipi di protezione può alterare le proprietà naturali del materiale, come la trasparenza, conducibilità o durezza. Una promettente linea di ricerca sarebbe quella di creare sottili strati monomolecolari in grado di dotare una superficie di proprietà utili senza alterare le caratteristiche intrinseche del materiale, e i dendrimeri si collocano tra i potenziali candidati per i monostrati.

"I dendrimeri sono molecole uniche con una struttura monodispersa omogenea altamente ordinata e ramificazioni ad albero di alto livello, che misurano almeno 1 nm e hanno un peso molecolare rigorosamente definito, "dice Giulia Bondareva, un dottorato di ricerca studente presso Skoltech. La sintesi e la ricerca sulle proprietà dei dendrimeri a base di sulfonimide è stata avviata da Oleg Lukin, un ricercatore senior presso Skoltech. Le sue indagini hanno spinto l'idea di utilizzare dendrimeri per rivestimenti superficiali funzionali. Prima, un gruppo di ricerca del CDMM guidato da Oleg Lukin ha pubblicato un articolo sulla sintesi di dendrimeri decorati con naftile a base di sulfamidici nelle comunicazioni sintetiche. Poiché i gruppi naftilici insieme alle lunghe catene alchiliche rendono la molecola idrofoba, gli scienziati hanno deciso di creare un film idrorepellente basato sulle strutture che avevano ottenuto in precedenza.

Esistono molti modi per creare e applicare pellicole su una superficie, ma pochi consentono di controllare lo spessore del film. Gli scienziati hanno utilizzato la nota tecnica di Langmuir-Blodgett per ottenere una pellicola ultrasottile con una struttura ordinata e applicarla sulla superficie. "È emerso che il gruppo naftile del dendrimero non solo controlla le proprietà idrofobiche del film, ma consente anche l'ulteriore legame delle molecole di dendrimero per formare un film denso e stabile, " spiega Julia Bondareva.

interessante, lo studio ha rivelato che la bagnabilità della superficie dipende dalla rugosità del film. Ulteriori indagini dovrebbero consentire di prevedere la bagnabilità del film di dendrimero in base alla disposizione spaziale dei gruppi funzionali idrofobici. Questo sarà un grande passo avanti nella pianificazione e implementazione della sintesi dei dendrimeri.

Gli scienziati hanno creato la superficie idrorepellente come modello dimostrando che i dendrimeri sulfonimidici possono agire come elementi costitutivi per un film stabile che conferisce alla superficie caratteristiche utili specifiche, ciascuno a seconda del gruppo funzionale utilizzato. La scelta del giusto gruppo funzionale consente il legame selettivo con la molecola del farmaco e, quindi, utilizzando un dendrimero per il trasferimento di droga. Anche, un dendrimero può funzionare come sensore se il gruppo funzionale ha proprietà luminescenti. È abbastanza concepibile che i dendrimeri possano avere molte altre applicazioni.