O polimerach i nanomateriałach. Ważne odkrycie polskich naukowców

Naukowcy z Politechniki Śląskiej dokonali niezwykłego odkrycia z zakresu polimerów i nanomateriałów. Dzięki pracy zespołu kierowanego przez profesora Dawida Janasa nanomedycyna czy telekomunikacja otrzyma dostęp do tanich materiałów, dzięki którym może tam dojść do prawdziwego przełomu. Wyniki badań realizowanych przy wsparciu finansowym NCN i NAWA opublikowało czasopismo Small, w Polsce przekazał je dalej popularyzator nauki dr Maciej Kawecki, a potem podchwyciły temat wszystkie polskie i zagraniczne media.

Odkrycie zespołu profesora Janasa oznaczać może przyspieszenie w badaniach z zakresu mikroelektroniki czy nanomedycyny. Jak dotąd, problem polegał na tym, że proces otrzymywania niektórych syntetycznych polimerów był niezwykle kosztowny, co sprawiało, że badania były nieopłacalne. Teraz koszta ulec mogą dziesięciokrotnemu zmniejszeniu – tak spada szacunkowa wartość wytworzenia nanorurek węglowych.

„Jesteśmy przekonani, że prostota zaproponowanej metody pozwoli na znaczne usprawnienie prowadzenia badań nad tym nanomateriałem przez naukowców z całego świata” - profesor Dawid Janas z Politechniki Śląskiej

Polimery naturalne to podstawowy składnik wszystkich żywych organizmów. Polimery to między innymi celuloza, białka czy kwasy nukleinowe. Składają się one z wielokrotnie powtórzonych części zwanych merami. Gdy nauczyliśmy się wytwarzać polimery w warunkach laboratoryjnych, dało to początek plastikowi i tysiącom wyrabianych z niego produktów o szerokim zastosowaniu w każdym obszarze ludzkiej działalności.

Jak wyjaśnił PAP prof. Janas, polimery przewodzące szczególnie upodobały sobie nanorurki węglowe. Zależnie od struktury polimeru, owijają się wokół wybranych typów nanorurek mniej lub bardziej chętnie. Otwiera to drogę do wykorzystania takich polimerów do ekstrakcji pożądanych typów nanorurek węglowych w toluenie. Dobrze owinięte polimerem selektywnie wybrane nanorurki przechodzą do roztworu, a reszta zostaje na dnie.

„Zdecydowaliśmy się pokonać ten problem, syntetyzując te materiały we własnym zakresie i zmniejszając koszt prowadzenia badań dziesięciokrotnie. Otrzymaliśmy bibliotekę polimerów przewodzących do gruntownego przetestowania. Dzięki szeroko zakrojonym badaniom zoptymowaliśmy warunki, by wyizolować wskazany typ nanorurek – najmniejszy otrzymany dotąd w środowisku organicznym.” – prof. Dawid Janas

Polacy odkryli, że jeden z odrzuconych wcześniej przez innych naukowców polimerów, uznanych wówczas za bezużyteczny, może posłużyć do wydzielenia z mieszaniny nanorurek węglowych tylko tych określonego typu, o średnicy równej 0,706 nm. Odkrycie zespołu z Katedry Chemii Organicznej, Bioorganicznej i Biotechnologii Wydziału Chemicznego Politechniki Śląskiej jest zatem naturalną kontynuacją prowadzonych już wcześniej badań. Polacy zwrócili uwagę na pomijany przez inne zespoły aspekt. Nanorurki o takich rozmiarach znajdą zastosowanie zwłaszcza w nanomedycynie, ale też fotowoltaice.

Naukowcy zastosowali polimery przewodzące i rozpuszczalniki organiczne, by w takim układzie prowadzić oczyszczanie mieszanin nanorurek węglowych, które dotąd wydawało się zbyt kosztowne i trudne.