表面微生物的積累對航運和生物醫(yī)學行業(yè)都是一個挑戰(zhàn)。一些流行的抗污染聚合物涂層在海水中會發(fā)生氧化降解，這使得它們隨著時間的推移無效。兩性離子（具有負電荷和正電荷以及凈電荷為零的分子）聚合物涂層，類似于聚合物鏈的地毯，作為潛在的替代品已經(jīng)引起關(guān)注，但是目前必須在沒有任何水或空氣的惰性環(huán)境中生長。這使他們無法進行大面積應(yīng)用。
由Satyasan karJana領(lǐng)導的團隊在A*STAR化學和工程科學研究所發(fā)現(xiàn)了如何在水中、室溫和空氣中制備兩性離子聚合物涂層，這將使它們能夠在更大的范圍內(nèi)使用。
“這是一個偶然的發(fā)現(xiàn)，”Jana解釋道。他的團隊正試圖通過廣泛使用的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法來制備兩性離子聚合物涂層，這時他們意識到一些反應(yīng)不能產(chǎn)生預期的產(chǎn)物。在聚合物鏈的末端出乎意料地發(fā)現(xiàn)了，作為反應(yīng)中使用的催化劑上的配體的胺?！靶枰ㄙM一些時間和一系列實驗才能揭開（它如何到達那里的）奧秘，”Jana解釋道。
反應(yīng)動力學觀察、核磁共振譜（NMR）和其他分析表明，胺通過陰離子機制引發(fā)聚合反應(yīng)。這些所謂的陰離子聚合對于水、甲醇和空氣都不耐受，但Jana的聚合物在這三種聚合物存在的情況下都在增長，這讓團隊懷疑他們的發(fā)現(xiàn)。他們轉(zhuǎn)向計算機模型，看看發(fā)生了什么。
“密度泛函理論計算結(jié)果證實了所提出的陰離子聚合機理，”他說。“這是有史以來*個乙烯單體在環(huán)境有氧條件下的水介質(zhì)中進行陰離子溶液聚合的例子”
他的團隊現(xiàn)在已經(jīng)使用這種方法從四種兩性離子單體和一些陰離子引發(fā)劑合成聚合物涂層，其中有些不是胺?！拔磥恚覀儗⑹褂眠@種方法，使用噴霧或浸漬方法在大表面積上生成抗生物污損聚合物層，”Jana說。他們還計劃研究這些涂料在海洋和生物醫(yī)學應(yīng)用中的防污效果。
