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Characteristics and Nomenclature of Copolymers

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Copolymers are the products obtained from the polymerization of multiple monomer species. So, in a polymer chain itself, there can be multiple repeating units that come from different monomers. The process of synthesizing a polymer from different monomer species is called copolymerization. When two monomers are involved, the polymer is known as a bipolymer. Polymers with three and four monomers are termed terpolymers and quaterpolymers, respectively. Figure 1 depicts the copolymerization of...
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Aritra Sarkar1, Ranjan Sasmal1, Charly Empereur-Mot2

  • 1New Chemistry Unit and School of Advanced Materials (SAMAt), Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research (JNCASR), Jakkur, Bangalore 560064, India.

Journal of the American Chemical Society
|April 3, 2020
PubMed
Resumen

Este estudio demuestra la copolimización supramolecular controlada por secuencia para nanoestructuras complejas. Al manipular las vías termodinámicas y cinéticas, los investigadores controlan con precisión las secuencias de copolímero, superando los desafíos de predicción.

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Área de la Ciencia:

  • Química supramolecular
  • Ciencia de los polímeros
  • Nanotecnología

Sus antecedentes:

  • La copolimización supramolecular multicomponente permite la construcción de nanoestructuras complejas.
  • La predicción de las estructuras de copolímero es un desafío debido a varios resultados posibles (homopolímeros, aleatorios, alternativos, bloqueados).
  • El control de las interacciones intermoleculares y la dinámica de intercambio de monómeros es clave.

Objetivo del estudio:

  • Para lograr una copolimización supramolecular de dos componentes controlada por secuencia sin precedentes.
  • Para abordar el desafío de la predicción estructural en el autoensamblaje supramolecular.
  • Para manipular las rutas termodinámicas y cinéticas para un control preciso de la secuencia.

Principales métodos:

  • Utilizando simulaciones de dinámica molecular para comprender las tasas de intercambio de monómeros y las energías libres de interacción.
  • Investigando el camino de auto-ensamblaje y la determinación de la secuencia.
  • El uso de microscopía de iluminación estructurada (SIM) para la caracterización.

Principales resultados:

  • Se ha demostrado una copolimización supramolecular controlada por secuencia de dos componentes sin precedentes.
  • Obtuvo conocimientos mecanicistas sobre vías de autoensamblaje y control de secuencias a través de simulaciones.
  • Se han caracterizado con éxito tres secuencias distintas utilizando SIM.

Conclusiones:

  • El control preciso de las secuencias de copolímero supramoleculares es posible mediante la manipulación de factores termodinámicos y cinéticos.
  • Las simulaciones de dinámica molecular son herramientas valiosas para comprender los mecanismos de autoensamblaje.
  • Este trabajo avanza en la construcción de nanoestructuras complejas con propiedades emergentes predecibles.