loading...
Northwestern University researchers have developed a new hybrid polymer with removable supramolecular compartments, shown in this molecular model. (Credit: Mark E. Seniw, Northwestern University) - See more at:
Bayangkan jika ada sebuah polimer yang dapat membawa suatu senyawa kimia ke lingkungan tertentu dan kemudian mengalami regenerasi untuk dapat melakukan hal yang sama berulang-ulang. Atau polimer yang dapat mengangkat beban, berkontraksi dan relaksasi seperti yang terjadi pada otot. Untuk memunculkan kemampuan ini dibutuhkan kompartemen-kompartemen polimer hibrida dalam skala nanometer yang memiliki sifat kaku dan lembut dengan sifat atau sifat yang sangat berbeda yang disusun dalam pola tertentu. Polimer hibrida tersebut saat ini benar-benar telah dikembangkan oleh para peneliti dari Northwestern University. Polimer hibrid ini mungkin suatu saat nanti akan digunakan pada pemuatan otot tiruan atau material biomimik lainnya seperti material drug delivery, biomolekul atau senyawa kimia makromolekul dengan kemampuan self-healing, dan sumber energi baru.
Polimer hybrid ini menggabungkan dua jenis polimer yang telah diketahui sifat-sifatnya: yakni polimer yang dibentuk dengan ikatan kovalen kuat dan polimer yang dibentuk dengan ikatan non-kovalen lemah, yang dikenal sebagai 'polimer supramolekul'. Kompartemen dengan ikatan kovalen kuat berfungsi sebagai kerangka, sedangkan kompartemen supramolecular berikatan lemah dapat berfungsi sebagai pakaian atau bahan habis pakai, tergantung pada fungsinya, dan kemudian dapat diregenerasi dengan penambahan molekul kecil. Setelah polimerisasi simultan molekul dengan ikatan kovalen dan non-kovalen, dua kompartemen terikat satu sama lain di ujung polmer, menghasilkan filamen silinder yang sangat panjang dengan berbentuk sempurna. Penelitian ini denga detail dipublikasikan pada jurnal Science. Dengan demikian, para peneliti telah berhasil mengkonstruksi polimer dengan kompartemen berukuran nano yang dapat dihilangkan dan juga secara kimia dapat mengalami regenerasi berkali-kali.
Beberapa kompartemen nano merupakan polimer konvensional yang kaku, nanmun yang lain adalah suatu polimer supramolekul, yang dapat merespon rangsangan dengan cepat, dilepaskan ke lingkungan dan kemudian dengan mudah diregenerasi kembali di lokasi yang sama. Salah satu fungsi dari kompartemen supramolecular soft adalah berlaku selayaknya seperti apa yang kita lihat pada makhluk hidup.
Penemuan ini dapat mengubah dunia polimer dan memulai chapter ketiga dalam sejarah polimer, yakni polimer hibrida. Chapter pertama dari dunia polimer adalah penggunaan polimer kovalen secara besar-besaran. Diikuti dengan chapter ke dua dunia polimer yakni pengembangan dan penggunaan polimer supramolekul. Kita dapat menghasilkan material yang aktif dan responsif yang belum pernah ada sebelumnya dengan memanfaatkan sifat dari kompartemen non-kovalen, yang sangat dinamis seperti makhluk hidup. Beberapa bentuk polimer ini sekarang sedang dikembangkan di laboratorium salah satu aplikasinya adalah sebagai otot buatan.
Polimer dapat memiliki fitur dan sifat yang unik dan baik jika polimer tersebut berstruktur skala nano. Polimer dengan fungsi kerangka kaku memiliki penampang berbentuk seperti bintang Ninja, berinti keras dengan tangan spiral keluar. Di antara lengan adalah polimer supramolekul soft. Bagian ini adalah area yang dinamis dan diperbaharui, fitur yang dapat berfungsi pada berbagai aplikasi. Untuk lebih memahami sifat kimia yang mendasari material hibrida, Para peneliti melakukan simulasi komputer. Hasilnya menunjukkan bahwa kedua jenis kompartemen ini terintegrasi dengan baik melalui mekanisme ikatan hidrogen.
Beberapa sifat kimia yang menarik dari polimer hibrida adalah polimer-polimer tersebut ditumbuhkan secara bersamaan sehingga menghasilkan struktur yang benar-benar berbeda dari dua tipe polimer non-hibrida. Dapat diperkirakan material baru ini akan menjadi material super pintar pada sistem drug delivery, di mana kita menempatkan berbagai jenis obat ke dalamnya. Dan ketika obat tersebut dilepaskan, terjadi proses selaf-healing kembali ke bentuk semula. Para peneliti juga menemukan bahwa polimerisasi kovalen yang membentuk kompartemen kaku 'dikatalisis' oleh polimerisasi supramolekul, sehingga menghasilkan polimer dengan berat molekul yang lebih tinggi. Penelitian ini merupakan prestasi yang luar biasa dalam menghasilkan polimer dengan metode yang sama sekali baru. Ini hanyalah proses awal dari pengembangan material serupa dengan sifat dan fungsi bermacam-macam. Sebuah material yang dapat membuka dan kembali seperti semula dengan sendirinya.
Source: www.materialstoday.com
Polimer hybrid ini menggabungkan dua jenis polimer yang telah diketahui sifat-sifatnya: yakni polimer yang dibentuk dengan ikatan kovalen kuat dan polimer yang dibentuk dengan ikatan non-kovalen lemah, yang dikenal sebagai 'polimer supramolekul'. Kompartemen dengan ikatan kovalen kuat berfungsi sebagai kerangka, sedangkan kompartemen supramolecular berikatan lemah dapat berfungsi sebagai pakaian atau bahan habis pakai, tergantung pada fungsinya, dan kemudian dapat diregenerasi dengan penambahan molekul kecil. Setelah polimerisasi simultan molekul dengan ikatan kovalen dan non-kovalen, dua kompartemen terikat satu sama lain di ujung polmer, menghasilkan filamen silinder yang sangat panjang dengan berbentuk sempurna. Penelitian ini denga detail dipublikasikan pada jurnal Science. Dengan demikian, para peneliti telah berhasil mengkonstruksi polimer dengan kompartemen berukuran nano yang dapat dihilangkan dan juga secara kimia dapat mengalami regenerasi berkali-kali.
Beberapa kompartemen nano merupakan polimer konvensional yang kaku, nanmun yang lain adalah suatu polimer supramolekul, yang dapat merespon rangsangan dengan cepat, dilepaskan ke lingkungan dan kemudian dengan mudah diregenerasi kembali di lokasi yang sama. Salah satu fungsi dari kompartemen supramolecular soft adalah berlaku selayaknya seperti apa yang kita lihat pada makhluk hidup.
Penemuan ini dapat mengubah dunia polimer dan memulai chapter ketiga dalam sejarah polimer, yakni polimer hibrida. Chapter pertama dari dunia polimer adalah penggunaan polimer kovalen secara besar-besaran. Diikuti dengan chapter ke dua dunia polimer yakni pengembangan dan penggunaan polimer supramolekul. Kita dapat menghasilkan material yang aktif dan responsif yang belum pernah ada sebelumnya dengan memanfaatkan sifat dari kompartemen non-kovalen, yang sangat dinamis seperti makhluk hidup. Beberapa bentuk polimer ini sekarang sedang dikembangkan di laboratorium salah satu aplikasinya adalah sebagai otot buatan.
Polimer dapat memiliki fitur dan sifat yang unik dan baik jika polimer tersebut berstruktur skala nano. Polimer dengan fungsi kerangka kaku memiliki penampang berbentuk seperti bintang Ninja, berinti keras dengan tangan spiral keluar. Di antara lengan adalah polimer supramolekul soft. Bagian ini adalah area yang dinamis dan diperbaharui, fitur yang dapat berfungsi pada berbagai aplikasi. Untuk lebih memahami sifat kimia yang mendasari material hibrida, Para peneliti melakukan simulasi komputer. Hasilnya menunjukkan bahwa kedua jenis kompartemen ini terintegrasi dengan baik melalui mekanisme ikatan hidrogen.
Beberapa sifat kimia yang menarik dari polimer hibrida adalah polimer-polimer tersebut ditumbuhkan secara bersamaan sehingga menghasilkan struktur yang benar-benar berbeda dari dua tipe polimer non-hibrida. Dapat diperkirakan material baru ini akan menjadi material super pintar pada sistem drug delivery, di mana kita menempatkan berbagai jenis obat ke dalamnya. Dan ketika obat tersebut dilepaskan, terjadi proses selaf-healing kembali ke bentuk semula. Para peneliti juga menemukan bahwa polimerisasi kovalen yang membentuk kompartemen kaku 'dikatalisis' oleh polimerisasi supramolekul, sehingga menghasilkan polimer dengan berat molekul yang lebih tinggi. Penelitian ini merupakan prestasi yang luar biasa dalam menghasilkan polimer dengan metode yang sama sekali baru. Ini hanyalah proses awal dari pengembangan material serupa dengan sifat dan fungsi bermacam-macam. Sebuah material yang dapat membuka dan kembali seperti semula dengan sendirinya.
loading...
0 Response to "Polimer Hibrida Baru dengan Sifat-Sifat yang Mengagumkan"
Posting Komentar