I ricercatori dell'Università di Hokkaido hanno sviluppato con successo un nuovo metodo per conferire proprietà luminescenti a polimeri generici, come polistirolo e polietilene. La tecnica, che è stato pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie Edizione Internazionale , consente di preparare facilmente polimeri luminescenti senza utilizzare complicati metodi di sintesi organica.

"I polimeri luminescenti sono ampiamente utilizzati nella società moderna, in applicazioni quali laser organici, celle solari, sensori e bioimmagini, ma la loro preparazione richiede spesso più passaggi di sintesi chimica, che richiedono tempo e lavoro, " spiega il professor Hajime Ito, uno degli autori dello studio e vicedirettore dell'Institute for Chemical Reaction Design and Discovery (WPI-ICReDD) dell'Università di Hokkaido.

Per superare questo problema, il team di ricerca ha studiato se i polimeri luminescenti potessero essere preparati usando la forza meccanica invece di una sofisticata sintesi chimica.

"È noto che i polimeri stimolanti meccanicamente, ad esempio macinandole o schiacciandole, genera specie reattive chiamate radicali liberi, " afferma il Professore Associato Koji Kubota dell'Università di Hokkaido, un coautore di carta. "Ispirato da questo fenomeno, così come la nostra precedente ricerca sulla luminescenza e sulle reazioni indotte dalla forza meccanica, volevamo indagare se potevamo trovare un metodo più semplice per preparare materiali luminescenti funzionali".

In questo studio, i ricercatori hanno messo insieme il polimero e i reagenti radicali pre-fluorescenti in un barattolo di macinazione a sfere contenente sfere di acciaio inossidabile. Il barattolo è stato poi scosso, facendo sì che le sfere macinano i composti solidi e inizino una reazione. Durante questo processo, i legami covalenti nelle catene polimeriche sono stati scissi e le molecole pre-fluorescenti sono state inserite nel polimero, ottenendo un'intensità di emissione significativamente maggiore. I ricercatori hanno applicato con successo questo metodo al polistirene, polietilene, solfuro di polifenilene, polisulfone, e altri polimeri generici.

"Con un ulteriore sviluppo, il metodo potrebbe essere potenzialmente adattato per introdurre altre funzioni a polimeri generici, ", afferma Mingoo Jin, assistente professore dell'Università di Hokkaido.

"Nel futuro, speriamo di utilizzare questo metodo per sviluppare nuovi materiali di rilevamento e registrazione che cambiano colore in risposta a stimoli meccanici, " Ha aggiunto Hajime Ito.

Questo potrebbe aprire la strada a materiali "intelligenti" per una vasta gamma di applicazioni, come reagenti per bioimmagini e sensori sensibili alla pressione.