NIMS e RIKEN sono riusciti a sintetizzare il polimero per scovolini più lungo di sempre. Questo polimero, simile a una coda di volpe verde, è composto da una catena principale e numerose catene laterali che si innestano da essa. Il team è anche riuscito a conferire varie proprietà chimiche al polimero dello scovolino ultralungo. Questi risultati dovrebbero far avanzare sostanzialmente gli attuali metodi sintetici dei polimeri per scovolini. Questa tecnica può essere applicabile allo sviluppo di materiali polimerici flessibili e a basso attrito.

Nello sviluppo dei materiali polimerici, è necessario collegare le unità molecolari con le proprietà chimiche desiderate, chiamati monomeri, alla lunghezza desiderata. In tale contesto, i polimeri per scovolini stanno attirando l'attenzione come un nuovo tipo di materiale polimerico, costituito da un'unica catena principale e numerose catene laterali, ed è possibile progettare polimeri con varie composizioni chimiche selezionando le catene laterali. D'altra parte, i metodi sintetici convenzionali sono limitati a lunghezze dell'ordine di diverse centinaia di nanometri, o al massimo circa 1 μm, a causa di problemi come la reattività dei monomeri e la presenza di tracce di impurità, e non c'è precedente per la sintesi di polimeri bottlebrush più lunghi di 2 μm.

Questo team di ricerca è recentemente riuscito a sintetizzare il polimero a scovolino più lungo di sempre, ideando il design molecolare del monomero come materiale di partenza e utilizzando un singolo cristallo del monomero per creare un ambiente di polimerizzazione con pochissime impurità. La lunghezza ha raggiunto i 7 μm, che è circa 3,8 volte più lungo del valore più lungo finora. Per di più, combinando due tipi di metodi di polimerizzazione, il team di ricerca è riuscito a sintetizzare polimeri a spazzola per bottiglie con quattro tipi di catene laterali mantenendo la lunghezza della catena principale.

L'uso dei monomeri sviluppati in questa ricerca consente la sintesi di una varietà di polimeri per scovolini a lunghezza controllata, diametro e proprietà chimiche. I polimeri per pennelli da bottiglia possono essere usati come rivestimento superficiale a basso attrito. Applicando questo polimero alle superfici delle parti mobili di macchine, Per esempio, può ridurre la perdita di energia causata dall'attrito. Negli studi futuri, abbiamo in programma di sviluppare materiali flessibili e a basso attrito sfruttando il polimero a scovolino ultralungo.