प्रकृति स्व-संयोजन पेचदार बहुलक को प्रेरित करती है

उन्होंने 24 अक्टूबर को अपने परिणाम प्रकाशित किए अनुप्रयुक्त रसायन विज्ञान.

“सुंदर जैविक पेचदार संरचनाओं से प्रेरित होकर, मेमोरी, सेंसिंग डिवाइस, चिरल स्थिर चरण, असममित उत्प्रेरक और स्पिन फ़िल्टरिंग सहित व्यापक संभावित अनुप्रयोगों के लिए परिभाषित हाथ के साथ कृत्रिम पेचदार संगठनों को विकसित करने के लिए काफी प्रयास किए गए हैं,” संबंधित लेखक ताकेहारू हैनो, प्रोफेसर ने कहा हिरोशिमा विश्वविद्यालय के ग्रेजुएट स्कूल ऑफ एडवांस्ड साइंस एंड इंजीनियरिंग में। “यहां प्रस्तुत हेलिकल सुपरमॉलेक्यूलर पॉलीमर एक नए प्रकार का हेलिकल पॉलीमर है।”

पॉलिमर सामग्रियों का एक व्यापक वर्ग है जो उनके बड़े अणुओं की विशेषता है। वे प्रकृति में डीएनए सहित प्रोटीन और अन्य के रूप में और प्लास्टिक के सिंथेटिक घटकों सहित कई औद्योगिक भूमिकाओं में पाए जा सकते हैं। एक सुपरमॉलेक्यूलर पॉलिमर के अणु आम तौर पर गैर-सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए परस्पर क्रिया करते हैं, जो अत्यधिक दिशात्मक होते हैं और उनकी व्यवस्था के आधार पर विशिष्ट व्यवहार को प्रेरित करते हैं। हिरोशिमा विश्वविद्यालय की टीम ने जो पॉलिमर विकसित किया है, उसे छद्म-पॉलीकैटेनेन के रूप में जाना जाता है, जिसमें गैर-सहसंयोजक बंधनों के अलावा यांत्रिक बंधन भी होते हैं। गैर-सहसंयोजक बंधनों की रासायनिक संरचना को बाधित किए बिना यांत्रिक बंधनों को बल के माध्यम से तोड़ा जा सकता है – सटीक नियंत्रण की आवश्यकता वाली सामग्रियों को विकसित करते समय एक आकर्षक संपत्ति।

आमतौर पर, ऐसी पेचदार संरचनाओं को “एक-हाथ” के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जिसका अर्थ है कि उनका मोड़ केवल एक दिशा में होता है। इस प्रकार, जिस तरह से वे अन्य सामग्रियों के साथ बातचीत करते हैं वह उनके मोड़ की दिशा से तय होता है। यदि शोधकर्ता यह नियंत्रित कर सकते हैं कि वह मोड़ बाएं हाथ का है या दाएं हाथ का, तो शोधकर्ता यह नियंत्रित कर सकते हैं कि विभिन्न परिदृश्यों में लागू होने पर बहुलक कैसे व्यवहार करता है।

हैनो ने कहा, “हेलिकल पॉलिमर संभावित रूप से विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोगी होते हैं; हालांकि, पसंदीदा हैंडनेस के साथ हेलिकल पॉलिमर का संश्लेषण चुनौतीपूर्ण बना हुआ है।” “यहां, हम बिस्पोर्फिरिन फांक इकाइयों के पूरक डिमराइजेशन द्वारा नियंत्रित सुपरमॉलेक्यूलर पोलीमराइजेशन के माध्यम से पसंदीदा हैंडनेस के साथ हेलिकल पॉलिमर के लिए एक उपन्यास सिंथेटिक विधि प्रस्तुत करते हैं।”

बिस्पोर्फिरिन फांक इकाइयाँ आणविक घटक हैं जो पॉलिमर सहित आणविक परिसरों को बनाने के लिए अन्य घटकों के साथ जुड़ सकते हैं। रणनीतिक रूप से इन इकाइयों को जोड़ने के लिए प्रेरित करके – डिमराइजेशन – शोधकर्ता परिणामी बहुलक की सुगमता को पूर्व निर्धारित कर सकते हैं।

हैनो ने कहा, “सुप्रामोलेक्यूलर हेलिकल स्यूडो-पॉलीकैटेनेन पॉलिमर की हैंडनेस को नियंत्रित करने के लिए प्रस्तावित उपन्यास रणनीति नियंत्रित हेलीसिटी और मैकेनिकल बॉन्डिंग द्वारा निर्देशित कार्यों के साथ सुपरमॉलेक्यूलर पॉलिमर सामग्रियों के अध्ययन का मार्ग प्रशस्त करती है।” “हमारा लक्ष्य इन नए हेलिकल सुपरमॉलेक्यूलर पॉलिमर को सामग्री पृथक्करण और उत्प्रेरण – या रासायनिक प्रतिक्रियाओं के त्वरण के लिए लागू करना है – और हेलिकल सुपरमॉलेक्यूलर पॉलिमर की एक नई कार्यात्मक रसायन शास्त्र बनाना है।”