26.07.2019 - Universität Duisburg-Essen

Moléculas auto-organizadas: Nanorings con dos caras

Los pequeños anillos que los químicos del Centro de Nanointegración (CENIDE) de la Universidad de Duisburg-Essen (UDE) crean en el laboratorio son tan pequeños como una bacteria. Las cadenas de polímeros individuales y auto-organizadas forman las estructuras flexibles que pueden incluso exprimirse a través de las membranas celulares. Esto les permitiría suministrar sustancias activas de forma muy selectiva.

Tome un poco de cloroformo, unos miligramos de polímero y mezcle esta solución con una mezcla de jabón. Esto da como resultado una emulsión de la que el cloroformo se evapora lentamente durante varios días. Lo que queda son pequeñas nanopartículas de polímero que consisten en pequeños anillos en su interior. La estructura parece un huevo de Pascua a rayas: muchos anillos están uno encima del otro, el más grande en el centro, el más pequeño arriba y el más pequeño abajo. Para estabilizarlos, se entrecruzan químicamente en el núcleo y luego se separan entre sí.

"En general, es difícil hacer anillos con materias tan blandas como los polímeros", explica Andrea Steinhaus, estudiante de doctorado en el grupo de investigación del profesor junior André Gröschel. "Pero hemos encontrado una buena posibilidad que se puede ampliar fácilmente. Esto es inmensamente importante con respecto a la producción industrial".

El equipo de científicos también logró producir por primera vez anillos con dos lados diferentes. Se llaman nanorings de Janus después del dios romano con dos caras: Si las miras como un bagel abierto para untar, la mitad superior está hecha de un polímero diferente al de la mitad inferior. Esto permite establecer diferentes propiedades que son adecuadas para la aplicación respectiva.

En el siguiente paso, los químicos quieren fabricar discos y examinar varios patrones de llenado. La pregunta fundamental aquí es la misma: ¿Qué método se puede utilizar para construir qué estructura? Porque, después de todo, es esencial para muchas aplicaciones poder formar nanoestructuras complejas de forma específica.

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