NIMS och RIKEN har lyckats syntetisera den längsta flaskborstepolymeren någonsin. Denna polymer - som liknar en grön rävsvans - består av en huvudkedja och många sidokedjor som ympas från den. Teamet lyckades också ge olika kemiska egenskaper till den ultralånga flaskborstepolymeren. Dessa prestationer förväntas avsevärt främja de nuvarande syntetiska metoderna för flaskborstepolymerer. Denna teknik kan vara tillämpbar på utvecklingen av flexibla polymermaterial med låg friktion.

Vid utvecklingen av polymera material, det är nödvändigt att koppla molekylära enheter med önskade kemiska egenskaper, kallas monomerer, till önskad längd. I detta sammanhang, flaskborstepolymerer väcker uppmärksamhet som en ny typ av polymermaterial, bestående av en enda huvudkedja och många sidokedjor, och det är möjligt att designa polymerer med olika kemiska sammansättningar genom att välja sidokedjorna. Å andra sidan, konventionella syntetiska metoder är begränsade till längder i storleksordningen flera hundra nanometer, eller högst cirka 1 μm, på grund av problem som monomerreaktivitet och närvaron av spårföroreningar, och det finns inget prejudikat för syntes av flaskborstepolymerer längre än 2 μm.

Detta forskarteam lyckades nyligen syntetisera den längsta flaskborstepolymeren någonsin genom att utforma den molekylära designen av monomeren som utgångsmaterial och använda en enda kristall av monomeren för att skapa en polymerisationsmiljö med mycket få föroreningar. Längden nådde 7 μm, vilket är cirka 3,8 gånger längre än det längsta värdet hittills. Vidare, genom att kombinera två typer av polymerisationsmetoder, forskargruppen lyckades syntetisera flaskborstepolymerer med fyra typer av sidokedjor samtidigt som längden på huvudkedjan bibehölls.

Användning av monomererna som utvecklats i denna forskning möjliggör syntes av en mängd olika flaskborstepolymerer med kontrollerad längd, diameter och kemiska egenskaper. Flaskborstepolymerer kan användas som ytbeläggning med låg friktion. Genom att applicera denna polymer på ytorna av rörliga maskindelar, till exempel, kan minska energiförlust orsakad av friktion. I framtida studier, vi planerar att utveckla flexibla och lågfriktionsmaterial med fördel av den ultralånga flaskborstepolymeren.