Micelle su nanoscala con colore regolabile
I copolimeri a blocchi sono un tipo speciale di polimeri composti da blocchi di due o più monomeri diversi ripetuti. Ad esempio, se A e B sono monomeri singoli, AAABBBAAA potrebbe essere un copolimero a blocchi potenziale formato dal loro legame covalente. La combinazione, analoga ai compositi, si basa sulle proprietà individuali dei componenti per produrre qualcosa di superiore ai loro semplici effetti additivi. Con il sostegno dell’UE del progetto “Organoboron-based luminescent nanomaterials via crystallization-driven self-assembly” (ZHIM), gli scienziati hanno condotto un lavoro pionieristico sull’autoassemblaggio di architetture di micelle in nanoscala da copolimeri a blocchi speciali ottenuti con metodi semplici ed economici. I risultati promettono di rivoluzionare alcuni settori tra cui la visualizzazione ad alta definizione e la produzione di immagini biomediche e diagnostiche. Il team ha dimostrato per la prima volta l’autoassemblaggio di oggetti in nanoscala simili ai pixel per la visualizzazione ma in un ordine di grandezza di mezzo milione di volte più piccolo. La nanosegregazione di unità funzionali dentro una micelle ha prodotto un colore segmentato con l’assemblaggio sequenziale di polimeri fluorescenti rossi, verdi e blu. Hanno prodotto anche architetture 2D adattate simili alle piastrine ematiche e le hanno usate per formare architetture ibride che somigliano a frecce e lance in nanoscala. I risultati sono stati pubblicati in prestigiose riviste scientifiche peer-reviewed, Nature Communications e Nature Chemistry, rispettivamente. Sono stati anche menzionati nel periodico Chemical & Engineering News. Nello specifico, usando il metalloblocco di poliferrocenilsilano e i blocchi a spirale fluorescenti funzionalizzati al boro, i copolimeri a blocchi sono stati prodotti mediante la polimerizzazione anionica sequenziale seguita da efficienti reazioni clic. La chimica clic fa riferimento a reazioni efficienti, semplici da eseguire, a elevata produttività e compatibili con numerosi solventi e gruppi funzionali. I copolimeri a blocchi sono stati autoassemblati in cilindri e piastrine luminescenti funzionali in nanoscala mediante una soluzione di lavorazione a basso costo, cioè l’autoassemblaggio guidato da cristallizzazione. Si prevede che la scoperta di una strada verso oggetti in nanoscala personalizzati e funzionali luminescenti tramite metodi semplici e a basso costo abbia un impatto duraturo sulla chimica dei polimeri. A sua volta, la produzione rapida e poco costosa di nuove architetture in nanoscala condurrà a numerose applicazioni importanti per la società e l’economia in campi come le tecnologie di visualizzazione e la biomedicina.
