Ett team av forskare vid University of California, San Diego, har utvecklat en ny teknik som gör att de kan se hur vissa polymerer bildas, atom för atom. Teamet, ledd av professor Michael Ward, använde en kombination av röntgenspridning och datorsimuleringar för att studera hur polymerer bildas och växer.

Polymerer är långa, kedjeliknande molekyler som är uppbyggda av repeterande enheter. De används i en mängd olika applikationer, från plast till fibrer till livsmedelsförpackningar. En polymers egenskaper bestäms av dess kemiska struktur och det sätt på vilket den bearbetas.

Kärnbildning och tillväxt av polymerer är en komplex process som inte är helt klarlagd. Den nya tekniken som utvecklats av Ward och hans team ger dock en detaljerad bild av denna process, vilket kan leda till nya sätt att kontrollera polymerernas egenskaper.

Teamet använde röntgenspridning för att spåra förändringarna i strukturen hos en polymer när den bildas och växer. Röntgenspridning är en teknik som använder röntgenstrålar för att mäta avståndet mellan atomer i ett material. Teamet använde också datorsimuleringar för att modellera processen för polymerkärnbildning och tillväxt.

Genom att kombinera röntgenspridningsdata med datorsimuleringarna kunde teamet skapa en detaljerad bild av hur polymerer bildas. De fann att kärnbildning och tillväxt av polymerer är en process i flera steg som involverar bildandet av små kluster av atomer, som sedan växer till större kluster tills de så småningom når en kritisk storlek och börjar växa till en polymerkedja.

Teamets resultat ger nya insikter om kärnbildning och tillväxt av polymerer. Denna information skulle kunna användas för att utveckla nya sätt att kontrollera egenskaperna hos polymerer, vilket kan leda till nya tillämpningar för dessa material.

Studien publicerades i tidskriften Nature Communications.