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12 Giugno 2020

Dendrimeri e macromolecole iper-ramificate: dalle materie prime all’assemblaggio funzionale in nanotecnologia.

 

Ispirati all’analisi strutturale dei tradizionali sistemi adesivi in resina, una struttura altamente ramificata e reticolata è uno dei fattori molto importanti per le sue prestazioni di incollaggio come resina termoindurente adesiva per legno.

“Novel Highly Branched Polymer Wood Adhesive Resin”
Li Taohong, Zhang Bengang, Jiang Shuyang, Zhou Xiaojian, Du Guanben, Wu Zhigang, Cao Ming, Yang Long.
2020/04/06  ACS Sustainable Chemistry & Engineering  SP – 5209 EP – 5216
American Chemical Society – doi: 10.1021/acssuschemeng.9b07732
UR – https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.9b07732

I polimeri altamente ramificati sono stati studiati negli ultimi decenni grazie alle loro proprietà attraenti come bassa viscosità, buona solubilità e alta funzionalità. A differenza delle loro controparti, i dendrimeri, che sono macromolecole altamente ordinate con struttura ben definita (simmetrica) e la loro architettura richiedono reazioni a più fasi e cicli di purificazione, difficili e che richiedono tempo, gli polimeri iper-ramificati sono stati considerati fin dall’inizio come prodotti adatti per applicazione su larga scala, in cui viene sacrificata una struttura perfetta per un percorso sintetico facile ed economico.

Polimeri iper-ramificati

Poiché la distribuzione irregolare e casuale della ramificazione e della massa molare sono accettabili per polimeri iper-ramificati industriali, viene generalmente utilizzata la sintesi a batch. Questo vantaggio rende i polimeri iper-ramificati interessanti alternative rispetto ai dendrimeri e al centro di una crescente attenzione. Sono state ampiamente riportate le potenziali applicazioni dei polimeri iper-ramificati nei veicoli per la consegna di farmaci, rivestimenti, lubrificanti, modificatori di viscosità e supporti catalitici. Questo tipo di polimeri iper-ramificati è stato utilizzato nel campo delle materie plastiche e dei rivestimenti con lo sviluppo della scienza dei polimeri, ma la potenziale applicazione di questo tipo di polimeri come adesivi per legno non è mai stata menzionata. Ispirato all’analisi strutturale del tradizionale adesivo in resina, una struttura altamente ramificata e reticolata è uno dei fattori molto importanti per le sue prestazioni di incollaggio come resina termoindurente adesiva per legno. Pertanto, questo tipo di polimeri iper-ramificati potrebbe essere un potenziale candidato come adesivo per legno privo di formaldeide.

Beneficiando delle loro caratteristiche architettoniche, strutturali e funzionali uniche, le macromolecole dendritiche e dei polimeri iper-ramificati sono destinate a dare un contributo significativo in diverse aree delle scienze e dell’ingegneria fisica e biologica.
Le loro dimensioni nanometriche, la forma sferica, il carattere multivalente e la modularità del loro assemblaggio suggeriscono e ne consentono l’uso in una miriade di applicazioni biomimetiche e nanotecnologiche.
Le nuove applicazioni dei dendrimeri e dei polimeri iper-ramificati sfruttano le loro caratteristiche strutturali e il carattere polivalente. In particolare, il concetto di incapsulamento dendritico della funzione, preso in prestito dalla natura, può essere applicato alla progettazione di una vasta gamma di formulazioni chimiche, sintesi di polimeri o macromolecole catalitiche.
Le dimensioni compatte e l’ordinamento gerarchico dei componenti all’interno dei dendrimeri li rendono ideali per esplorare i limiti della nanolitografia. Infine, la presenza di funzionalità differenziate e il carattere polivalente di dendroni e dendrimeri costituiscono una risorsa importante per il loro uso nella terapia medica.

 

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