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Dispersões de partículas de polímero em fase líquida (látexes) têm muitas aplicações importantes em tecnologia de revestimentos, imagens médicas e biologia celular. Uma equipe francesa de pesquisadores desenvolveu agora um método, relatado na revista Angewandte Chemie, para produzir dispersões de poliestireno estáveis com tamanhos de partículas uniformes e grandes sem precedentes. Distribuições estreitas de tamanho são essenciais em muitas tecnologias avançadas, mas anteriormente eram difíceis de produzir fotoquimicamente.
O poliestireno, frequentemente usado para criar espuma expandida, também é adequado para a produção de látex, nos quais as minúsculas partículas microscópicas de poliestireno estão suspensas e que são utilizadas na fabricação de revestimentos e tintas, mas também para fins de calibração em microscopia, bem como em imagens médicas e pesquisa em biologia celular. Eles geralmente são produzidos por polimerização induzida termicamente ou redox dentro da solução.
Para obter um controle externo sobre o processo, as equipes Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte e Elodie Bourgeat-Lami da Université Lyon 1, França, e colegas, recorreram a processos orientados pela luz. “A polimerização conduzida pela luz garante o controle temporal, porque a polimerização prossegue apenas na presença de luz, enquanto os métodos térmicos podem ser iniciados, mas não interrompidos quando estão em andamento”, diz Lacôte.
Embora tenham sido estabelecidos sistemas de fotopolimerização baseados em luz UV ou azul, eles têm limitações. A radiação de comprimento de onda curto é espalhada quando o tamanho da partícula se aproxima do comprimento de onda da radiação, tornando difícil a produção de látex com tamanhos de partícula maiores do que os comprimentos de onda de entrada. Além disso, a luz UV consome muita energia, sem falar que é perigosa para os humanos que trabalham com ela.
Os pesquisadores desenvolveram, portanto, um sistema de iniciação química ajustado que responde à luz LED padrão na faixa visível. Este sistema de polimerização, que é baseado em um corante de acridina, estabilizadores e um composto de borano, foi o primeiro a superar o “teto de 300 nanômetros”, o limite de tamanho da polimerização por UV e luz azul em um meio disperso. Como resultado, pela primeira vez, a equipe conseguiu usar luz para produzir látex de poliestireno com tamanhos de partículas superiores a um micrômetro e com diâmetros altamente uniformes.
A equipe sugere aplicações muito além do poliestireno. “O sistema poderia ser potencialmente usado em todas as áreas onde os látex são usados, como filmes, revestimentos, suportes para diagnóstico e muito mais”, diz Lacôte. Além disso, as partículas de polímero poderiam ser modificadas com corantes fluorescentes, aglomerados magnéticos ou outras funcionalidades úteis para aplicações de diagnóstico e imagem. A equipe diz que uma ampla gama de tamanhos de partículas abrangendo as escalas nano e micro seria acessível “simplesmente ajustando as condições iniciais”.
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