Penyelidik dari makmal Pusat Reka Bentuk, Teknologi Pembuatan dan Bahan Skoltech (CDMM) telah mencadangkan penggunaan struktur dendrimerik berasaskan sulfonimide untuk membuat filem nipis setebal satu molekul. Para saintis berjaya membuat filem penghalau air pelindung. Dalam kes ini, bahan yang dicadangkan dapat diubah dengan cara yang berbeza, memberikan permukaan dan sifat-sifat lain yang diinginkan.
Hasil karya tersebut diterbitkan dalam jurnal Applied Surface Science. Dengan pengembangan bahan baru yang pesat, terdapat keperluan untuk melindungi dan mengubah permukaannya. Para saintis sentiasa mencari cara untuk memperpanjang umur bahan atau menjadikannya berguna tanpa mengubah sifat semula jadi mereka. Biasanya, bahan polimer digunakan untuk tujuan tersebut.
Penggunaan polimer, bersama dengan perlindungan terhadap kesan buruk terhadap bahan tersebut, dapat menyebabkan perubahan sifat semula jadi mereka, seperti ketelusan, kekonduksian, kekerasan. Oleh itu, arah yang menjanjikan adalah kemungkinan membuat lapisan monomolekul nipis yang dapat memberikan sifat berguna ke permukaan, tetapi pada masa yang sama tidak mengubah kualiti bahan itu sendiri. Dendrimers adalah bahan yang menjanjikan untuk membuat monolayer tersebut.
"Dendrimer adalah molekul unik dengan struktur monodispersi yang sangat teratur, homogen, dan bercabang tinggi seperti pohon, dengan ukuran dari 1 nm dan berat molekul yang tetap," kata pelajar siswazah Skoltech, Yulia Bondareva. Pada mulanya, di Skoltech, penyelidik kanan Oleg Lukin terlibat dalam sintesis dan kajian sifat-sifat dendrimer berasaskan sulfonimide.
Berdasarkan karya ilmiahnya, idea untuk menggunakan struktur dendrimerik seperti lapisan fungsional lahir. Sebelumnya, kumpulan ilmiah CDMM yang diketuai oleh Oleg Lukin menerbitkan makalah dalam Synthetic Communications mengenai sintesis sulfonimide dendrimers yang dihiasi dengan kumpulan naftil.
Kumpulan naftil, bersama dengan rantai alkil panjang, memberikan sifat hidrofobik kepada molekul, jadi sekarang saintis telah memutuskan untuk membuat filem berdasarkan struktur sebelumnya yang akan mempunyai sifat penghalau air. Terdapat banyak teknik untuk membuat dan menerapkan filem ke permukaan, tetapi kebanyakannya tidak memberikan kemampuan untuk mengawal ketebalannya.
Untuk membentuk dan menerapkan filem ke permukaan, para saintis Skoltech menerapkan kaedah Langmuir-Blodgett yang terkenal, yang memungkinkan untuk mendapatkan filem ultra tipis dengan struktur yang teratur. "Ternyata kumpulan naftil dalam dendrimer tidak hanya bertanggung jawab atas sifat hidrofobik, tetapi juga memungkinkan untuk membuat penautan silang tambahan molekul dendrimer menjadi filem yang padat dan stabil," jelas Yulia Bondareva.
Menariknya, dalam penyelidikan, didapati ketergantungan terhadap kebasahan permukaan pada kekasaran filem. Penyelidikan lebih lanjut mengenai fenomena ini memungkinkan untuk meramalkan kebasahan filem dendrimer bergantung pada susunan spasial kumpulan fungsional hidrofobik, yang akan menjadi langkah penting ke arah perencanaan dan pelaksanaan sintesis struktur tersebut.
Para saintis telah membuat permukaan penghalau air sebagai model yang menunjukkan bahawa sulfonimide dendrimer dapat bertindak sebagai blok bangunan untuk membuat filem stabil yang memberikan sifat bermanfaat khas ke permukaan. Kumpulan fungsi yang berbeza akan memberikan sifat yang berbeza pada permukaan.
Kumpulan fungsional dapat dipilih untuk mengikat molekul ubat secara selektif, dan kemudian dendrimer kami dapat digunakan untuk memindahkan ubat. Kumpulan berfungsi dengan sifat cahaya memungkinkan penggunaan dendrimer sebagai sensor. Kegunaan lain boleh didapati.