sumber : Kyushu University, I2CNER
Betaines adalah bahan dengan kelompok fungsional bermuatan positif dan kelompok fungsional bermuatan negatif yang dihubungkan oleh spacer rantai alkil. Kombinasi kelompok fungsional ini menyebabkan betain menarik air secara tajam, yang membuat mereka berguna untuk penyimpanan air. Betaine penting dalam banyak organisme, di mana mereka membantu mencegah dehidrasi sel dan juga berperan dalam beberapa reaksi. Secara komersial, betaines digunakan dalam amplifikasi DNA dan sintesis kimia. Kelompok betaine dapat dimasukkan ke dalam sikat polimer, yaitu polimer yang ditambatkan ke permukaan. Kuas polimer yang dihasilkan menarik untuk digunakan dalam aplikasi pelumasan dan anti-fouling karena kelompok betaine yang terhidrasi membantu mencegah adhesi bahan lainnya. Namun, keadaan hidrasi sikat polimer masih kurang dipahami.
Diketahui bahwa panjang rantai alkil spacer antara kelompok fungsional bermuatan dalam betaine mempengaruhi keadaan hidrasi. Sebuah kolaborasi Jepang yang dipimpin oleh Universitas Kyushu baru-baru ini menyelidiki efek dari kelompok pengangkut spacer panjang betaines dalam sikat polimer pada keadaan hidrasi mereka untuk memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai hubungan antara struktur dan sifat bahan ini.
Para peneliti pertama kali mensintesis serangkaian sikat polimer yang mengandung spacer rantai alkil dengan panjang yang berbeda pada wafer silikon. Sikat polimer kemudian dicirikan oleh berbagai teknik. Secara khusus, reflektifitas neutron digunakan untuk menyelidiki keadaan hidrasi sikat polimer. Hasil karakterisasi sikat polimer menunjukkan bahwa hanya beberapa parameter yang bergantung pada panjang spacer rantai alkil. Serapan air oleh sikat polimer yang terpapar air atau udara lembab tidak bergantung pada panjang spacer rantai.
"Kami menemukan bahwa sikat polimer membengkak di udara lembab dan air karena hidrasi kelompok betaine yang bermuatan menyebabkan penurunan energi bebas antar muka antara air dan sikat," kata Yuji Higaki, asisten profesor Institut Teknologi Kyushu University Kimia dan Teknik (IMCE) / Institut Internasional untuk Penelitian Energi Karbon-Netral (WPI-I2CNER).
"Temuan kami mengungkapkan bagaimana kelompok bermuatan spacer panjang betaines memodulasi interaksi kuas polimer dengan air," kata pemimpin tim Atsushi Takahara, seorang profesor di IMCE dan WPI-I2CNER.
Hasil tim harus membantu pengembangan permukaan pelumas dan anti-fouling untuk digunakan di lingkungan laut atau di bawah kondisi fisiologis.
 |
| Hubungan antara keadaan hidrasi sikat zwitterionik poli (sulfobetain) dan panjang pengatur spacer pada unit sulfobetaine. |
Betaines adalah bahan dengan kelompok fungsional bermuatan positif dan kelompok fungsional bermuatan negatif yang dihubungkan oleh spacer rantai alkil. Kombinasi kelompok fungsional ini menyebabkan betain menarik air secara tajam, yang membuat mereka berguna untuk penyimpanan air. Betaine penting dalam banyak organisme, di mana mereka membantu mencegah dehidrasi sel dan juga berperan dalam beberapa reaksi. Secara komersial, betaines digunakan dalam amplifikasi DNA dan sintesis kimia. Kelompok betaine dapat dimasukkan ke dalam sikat polimer, yaitu polimer yang ditambatkan ke permukaan. Kuas polimer yang dihasilkan menarik untuk digunakan dalam aplikasi pelumasan dan anti-fouling karena kelompok betaine yang terhidrasi membantu mencegah adhesi bahan lainnya. Namun, keadaan hidrasi sikat polimer masih kurang dipahami.
Diketahui bahwa panjang rantai alkil spacer antara kelompok fungsional bermuatan dalam betaine mempengaruhi keadaan hidrasi. Sebuah kolaborasi Jepang yang dipimpin oleh Universitas Kyushu baru-baru ini menyelidiki efek dari kelompok pengangkut spacer panjang betaines dalam sikat polimer pada keadaan hidrasi mereka untuk memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai hubungan antara struktur dan sifat bahan ini.
Para peneliti pertama kali mensintesis serangkaian sikat polimer yang mengandung spacer rantai alkil dengan panjang yang berbeda pada wafer silikon. Sikat polimer kemudian dicirikan oleh berbagai teknik. Secara khusus, reflektifitas neutron digunakan untuk menyelidiki keadaan hidrasi sikat polimer. Hasil karakterisasi sikat polimer menunjukkan bahwa hanya beberapa parameter yang bergantung pada panjang spacer rantai alkil. Serapan air oleh sikat polimer yang terpapar air atau udara lembab tidak bergantung pada panjang spacer rantai.
"Kami menemukan bahwa sikat polimer membengkak di udara lembab dan air karena hidrasi kelompok betaine yang bermuatan menyebabkan penurunan energi bebas antar muka antara air dan sikat," kata Yuji Higaki, asisten profesor Institut Teknologi Kyushu University Kimia dan Teknik (IMCE) / Institut Internasional untuk Penelitian Energi Karbon-Netral (WPI-I2CNER).
"Temuan kami mengungkapkan bagaimana kelompok bermuatan spacer panjang betaines memodulasi interaksi kuas polimer dengan air," kata pemimpin tim Atsushi Takahara, seorang profesor di IMCE dan WPI-I2CNER.
Hasil tim harus membantu pengembangan permukaan pelumas dan anti-fouling untuk digunakan di lingkungan laut atau di bawah kondisi fisiologis.
No comments:
Post a Comment