KNOXVILLE, TN, 28 décembre 2025 /24-7PressRelease/ -- Le contrôle précis des séquences de monomères dans les polymères révolutionne la science des matériaux, permettant la conception de polymères aux propriétés spécifiques et programmables. Une nouvelle étude présente un système catalytique innovant pour la synthèse de poly(thioester amide) à séquence contrôlée en utilisant une approche à double catalyse. En manipulant les combinaisons de catalyseurs, les chercheurs parviennent à un contrôle précis des microstructures polymères, incluant des architectures à gradient, statistiques et à gradient inverse. Cette avancée ouvre de nouvelles possibilités pour créer des polymères aux propriétés sur mesure pour des applications avancées dans des domaines comme la nanomédecine, les biomatériaux adaptatifs et les systèmes réactifs.

Le contrôle de la séquence des polymères est crucial pour développer des matériaux avancés aux propriétés précises adaptées à des applications spécifiques. Les méthodes traditionnelles de polymérisation peinent souvent à atteindre le niveau de contrôle nécessaire pour affiner l'architecture polymère. Les récentes avancées en ingénierie de précision catalytique surmontent cette limitation, offrant de nouvelles voies pour créer des polymères aux structures de séquence bien définies. Ces innovations pourraient impacter significativement les industries qui dépendent de propriétés polymères personnalisées, comme le stockage de données et la nanomédecine. Face à ces défis, ou en raison de ces problèmes, des recherches approfondies supplémentaires sont nécessaires pour affiner et étendre ces méthodes catalytiques.

La nouvelle recherche, publiée (DOI:10.1021/prechem.5c00198) dans Precision Chemistry, présente une approche novatrice de la polymérisation à séquence contrôlée via un système à double catalyse impliquant les catalyseurs PPNOAc et salenAl(III)Cl. Menée par des chercheurs de la Northwestern Polytechnical University en Chine et de la Monash University en Australie, cette étude offre un aperçu détaillé de la manière dont la manipulation dynamique des catalyseurs peut réguler les séquences de monomères dans les polymères. En combinant des époxydes, des aziridines et de l'anhydride thio-phtalique dans un processus de terpolymérisation bien contrôlé, l'équipe a atteint une précision sans précédent dans la synthèse des polymères.

Les chercheurs ont développé un système catalytique dynamique capable de manipuler les voies de polymérisation de différents monomères avec une grande précision. En ajustant la stoechiométrie des catalyseurs, ils ont pu basculer entre des architectures polymères à gradient, statistiques et à gradient inverse, un exploit auparavant inaccessible avec les méthodes traditionnelles. Cela a été particulièrement évident dans la terpolymérisation réussie des époxydes, des aziridines et de l'anhydride thio-phtalique, où les rapports de réactivité ont été soigneusement contrôlés, permettant la création de polymères avec des distributions de séquence variables. La recherche a également démontré que la variation des combinaisons de catalyseurs pouvait optimiser les propriétés thermiques et l'intégrité structurelle des polymères résultants, ouvrant de nouvelles portes pour des applications industrielles où des propriétés matérielles précises sont essentielles.

Dans cette étude, les auteurs mentionnent que "cette nouvelle méthode fournit une plateforme robuste aux ingénieurs et aux scientifiques des matériaux pour concevoir des polymères avec une précision numérique, offrant des propriétés sur mesure qui peuvent être exploitées dans des technologies avancées comme les matériaux adaptatifs et les systèmes intelligents. La capacité à contrôler précisément les séquences de polymères améliorera sans aucun doute la fonctionnalisation des polymères synthétiques dans de multiples domaines."

Les implications de ce travail sont vastes, car il permet la synthèse de polymères avec des séquences spécifiques qui sont directement corrélées à leurs propriétés matérielles. Ce niveau de précision pourrait conduire à des innovations dans les dispositifs biomédicaux, où la fonctionnalité des matériaux peut être conçue au niveau moléculaire. De plus, la capacité à contrôler les microstructures polymères bénéficiera aux industries axées sur l'électronique avancée, le stockage de données et la durabilité environnementale, fournissant de nouvelles solutions pour créer des matériaux plus intelligents et plus réactifs qui s'adaptent aux conditions changeantes.|

Références
DOI
10.1021/prechem.5c00198

URL de la source originale
https://doi.org/10.1021/prechem.5c00198

Informations sur le financement
Ce travail a été soutenu par la National Natural Science Foundation of China (NSFC, subventions 22275148, 52203144 et 22301243) et les Fonds de recherche fondamentaux pour les universités centrales (D5000230135).

À propos de la revue
Precision Chemistry

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