Se, hvordan en kovalent polymer udvikler sig ved hjælp af et scanningstunnelmikroskop

Et team af forskere fra KU Leuven, University of Aveiro, OLYMAT, University of the Basque Country UPV/EHU og Ikerbasque, Basque Foundation for Science har brugt et scanning tunneling microscope (STM) til at observere dannelsen af ​​en 2D kovalent polymer . I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Nature , beskriver gruppen, hvordan de fangede billeder af stadierne involveret i polymerudvikling og derefter brugte simuleringer til at komplementere progressionen.

Krystallisations- og polymerisationsprocessen involveret i fremstillingen af ​​polymerer er blevet brugt i vid udstrækning til at fremstille en række nyttige produkter, og de trin, der er involveret i sådanne processer, er velkendte. Men indtil nu er processen ikke blevet observeret direkte. I denne nye indsats har forskerne fundet en måde at observere hele udviklingsprocessen som en række begivenheder.

Holdet brugte en STM til at studere en prøve af boroxin 2D, en dynamisk kovalent polymer. De fandt ud af, at deres valg viste sig at være overraskende godt - dets reaktionshastighed sker over cirka et minuts intervaller. Og det var tilfældigt, fordi STM'er skaber billeder en gang hvert minut. Således var forskerne i stand til at skabe billeder for hvert trin i processen.

Ved at se på billederne så forskerne først dannelsen af ​​krystallisationskerner. Dernæst var de i stand til at observere udseendet af oligomerer og dimerer og derefter deres forsvinden, da de voksede til en størrelse, der var stor nok til at sætte gang i polymerisationsprocessen. Forskerne bemærker, at billederne samlet viser, hvor dynamisk processen er, og hvordan forlængelsen opstår. Forskerne brugte derefter de billeder, de lavede, til at skabe simuleringer, der tydeligere viste processen fra start til slut.

En bedre forståelse af processen, bemærker forskerne, bør føre til metoder til at reducere defekter og måske til måder at skabe skræddersyede orienteringer eller endda udvikling af heterostrukturer med sandwiching af forskellige materialer. Deres arbejde har også bekræftet teorier, der er blevet udviklet til at beskrive de dele af processen, der endnu ikke var fuldt ud forstået. + Udforsk yderligere

Selvskabelon, opløsningsmiddelfri supramolekylær polymersyntese

© 2022 Science X Network