پوشش‌های سطح پلیمری در کابردهای متعددی برای تولید سطوحی با خواص مطلوب نظیر ترشوندگی، اصطکاک کم و زیست سازگاری بسیار مهم هستند. سطوح معمولا از طریق پیوندهای شیمیایی با پلیمرها اصلاح می‌گردند.
گروهی از محققان دانشگاه Nagoya موفق به توسعه برس‌های پلیمری بر روی سطوح با استفاده از کوپلیمرهای دو قطعه‌ای حاوی دو نوع واحد که ساختارهای مجزایی را تشکیل می‌دهند، شده‌اند.
این گروه ابتدا کوپلیمرهای دوقطعه‌ای حاوی پلی استایرن (PS) و پلی آزو بنزن (PAz) را سنتز نمودند. واحدهای PS و PAz دارای خواص مختلفی نظیر انرژی سطح و انعطاف پذیری می‌باشند. این موضوع سبب جدایی کوپلیمرها به قطعات مختلف روی سطوح بستر PS در هنگام تنش زدایی در دمایی بیش از دمای انتقال شیشه‌ای PS می‌شود. این تفکیک با اندازه گیری زاویه تماس، میکروسکوپ الکترونی انتقالی، و طیف سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس تایید شد. محققان دریافتند که واحدهای PAz پوسته‌ای را بر روی سطح PS تشکیل می‌دهند. ضخامت لایه پوسته‌ای PAz بستگی به نسبت دو نوع واحد پلیمری در کوپلیمر دارد. در لایه پوسته، زنجیره اصلی PAz گسترده شده و تشکیل ساختار برس پلیمری را می‌دهد.
اندازه‌گیری‌های جذب مرئی ماوراء بنفش نشان داد که لایه PS از تجمع کوپلیمر دو قطعه‌ای در طی تنش زدایی جلوگیری می‌کند. زنجیره‌های اصلی PAz به صورت افقی به تنهایی در فیلم کوپلیمر جهت گیری می‌کنند. در مقابل سطح PS زیرین باعث جهت‌گیری عمودی زنجیره‌های اصلی PAz می‌گردند.
مزایای روش شامل کنترل آسان ضخامت برس و ساختار توسط تغییر تعداد و نوع واحدها در کوپلیمر دو قطعه‌ای و توانایی تشکیل برس‌های پلیمری بر روی بسترهای انعطاف پذیر میباشد.
این سطوح پلیمری سازمان یافته در هوا پایدار هستند و باید مقاوم در برابر آسیب نیز باشند. سطح آسیب دیده باید به آسانی به وسیله تنش زدایی قابلیت خود ترمیمی را در اثر تحرکات جانبی واحدهای آویزان پلی استایرن داشته باشد.
دانلود کامل مقاله:
Self-assembly of photoresponsive polymer brushes to realize advanced surfaces
