Międzynarodowy zespół chemików z Włoch, Niemiec i Polski skonstruował polimer łączący cechy optyczne z elektrycznymi. W zależności od wielkości przyłożonego potencjału elektrycznego, elementy polimeru zmieniają swoją konfigurację przestrzenną, która wpływa na polaryzację przepuszczanego światła. Wyniki prac międzynarodowego zespołu, którym kierował prof. Francesco Sannicolò z Università degli Studi di Milano, zostały opublikowane w Angewandte Chemie International Edition.

– Aby polimery wykazywały właściwości chiralne, dotychczas do ich szkieletów dołączano chiralne podstawniki. W takich konstrukcjach polimer pełnił jedynie rolę rusztowania. Nasz polimer jest wyjątkowy, ponieważ jest chiralny sam z siebie, bez jakichkolwiek podstawników. Sam jest zarówno rusztowaniem, jak i chiralną strukturą aktywną optycznie. Co więcej, polimer ten przewodzi prąd elektryczny – komentuje jeden z inicjatorów badania prof. dr hab. Włodzimierz Kutner z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie.

Polimer zaprezentowany przez zespół prof. Sannicolò powstał na bazie tiofenu – organicznego związku składającego się z pięcioczłonowego pierścienia aromatycznego, zawierającego atom siarki. Po jego spolimeryzowaniu powstaje chemicznie trwały, przewodzący prąd – polimer. Podstawową cegiełkę nowego polimeru – czyli jego monomer – tworzy dimer, którego każda połówka jest zbudowana z dwóch pierścieni tiofenowych i jednego podstawnika tionaftenowego.

W ramach prowadzonych badań w IChF PAN, opracowano m.in. polimery służące jako elementy rozpoznające (receptory) czujników chemicznych, zdolnych do selektywnego wychwytywania cząsteczek różnych substancji, m.in. nikotyny, a także melaminy – związku, który złą sławę zdobył jako szkodliwy dla zdrowia dodatek fałszujący zawartość białek w mleku i artykułach mleczarskich produkowanych w Chinach.

– Trójwymiarowe sieci, które próbowaliśmy budować w IChF PAN z dotychczas stosowanych dwuwymiarowych pochodnych tiofenów, po prostu zapadały się po usunięciu z nich cząsteczek służących do wdrukowania. Dlatego zwróciliśmy się z prośbą o pomoc do naszych włoskich partnerów, specjalizujących się w syntezie pochodnych tiofenu. Chodziło o zaprojektowanie i zsyntetyzowanie trójwymiarowej pochodnej tiofenu, za pomocą której moglibyśmy trójwymiarowo sieciować nasze polimery. Wykonana w Mediolanie pochodna tiofenu ma trwałą strukturę trójwymiarową, a sterowalne właściwości chiralne nowego polimeru, otrzymanego po jej spolimeryzowaniu, okazały się dla wszystkich bardzo miłą niespodzianką – wyjaśnia prof. Kutner.

Źródło: IChF PAN, alphagalileo.org