Polímero supramolecular


El término " polímero " se refiere a moléculas grandes cuya estructura se compone de múltiples unidades repetidas y el prefijo "supra" significa "más allá de los límites de". Los polímeros supramoleculares son una nueva categoría de polímeros que potencialmente pueden usarse para aplicaciones de materiales más allá de los límites de los polímeros convencionales. Por definición, los polímeros supramoleculares son conjuntos poliméricos de unidades monoméricas que están conectadas por interacciones secundarias reversibles y altamente direccionales, es decir, enlaces no covalentes . Estas interacciones no covalentes incluyen van der Waals interacciones, enlaces de hidrógeno , Coulomb o interacciones iónicas, apilamiento π-π, coordinación de metales, enlace de halógeno , enlace de calcógeno e interacción huésped-huésped . [1] La dirección y la fuerza de las interacciones se ajustan con precisión para que la matriz de moléculas se comporte como un polímero (es decir, se comporte de una manera que pueda ser descrita por las teorías de la física de polímeros) en solución diluida y concentrada, como así como a granel. [2]

En los polímeros convencionales, las unidades monoméricas están unidas por fuertes enlaces covalentes y tienen excelentes propiedades como materiales; sin embargo, típicamente se requieren altas temperaturas y presiones para el procesamiento debido al entrelazamiento del polímero en la masa fundida altamente viscosa. Los polímeros supramoleculares combinan buenas propiedades del material con masas fundidas de baja viscosidad que son fáciles de manipular. Además, algunos polímeros supramoleculares tienen características únicas, [3] [4] [5] como la capacidad de autocurarse de las fracturas. Aunque los polímeros covalentes se pueden reciclar, sus fuertes enlaces covalentes nunca se desintegran y continúan afectando negativamente el medio ambiente como desechos plásticos . Por lo tanto, los polímeros supramoleculares están recibiendo cada vez más atención [6].debido a su potencial para el diseño de materiales sensibles, adaptables, autorreparables y respetuosos con el medio ambiente. [7] [8]


Motivos monoméricos y tipos de interacciones utilizados para la preparación de polímeros supramoleculares.
Esquemas de los mecanismos de "complejidad de la vía" y "crecimiento de la cadena" que operan en la polimerización supramolecular
Ejemplos de 'caucho supramolecular' (a) y 'vidrio polimérico' (b) autorreparables a base de enlaces de hidrógeno.