Истражувачи од Хонгконшкиот универзитет за наука и технологија покажаа дека една единствена молекула вода може да има клучна улога во интерфејсната полимеризација, процес важен за создавање напредни функционални материјали. Наместо да биде само средина во која се одвива реакцијата, водата може да ја олесни размената на протони и да ја намали енергетската бариера меѓу реагенсите.
Во студијата објавена во списанието ACS Catalysis, тимот комбинирал квантно-механички пресметки за да објасни зошто реакцијата меѓу амин и изоцијанат се одвива толку брзо на границата меѓу вода и масло. Заклучокот е дека една молекула вода може да делува како мост за пренос на протон, со што значително се олеснува реакцијата и се забрзува формирањето на полимерот.
Ова откритие е важно затоа што нуди молекуларно објаснување за начинот на кој водата ја менува динамиката на реакцијата и влијае врз структурата на добиениот материјал. Таквото разбирање може да помогне во попрецизно контролирање на брзината на реакцијата и на наноморфологијата на мембраните што се создаваат.
Паралелно со тоа, истражувачите развиле и податочна платформа поткрепена со машинско учење за дизајн на микрокапсули. Наместо класичното проба-грешка пристапување, системот ги поврзува хемиските својства, условите на процесот, структурата и перформансите, и од нив извлекува квантитативни правила за дизајн.
Резултатот е понадежен пат кон програмски изработени микрокапсули со точно одредени својства, како големина на честичките, дебелина на обвивката и ефикасност на енкапсулација. Според авторите, ваквиот пристап може да има примена кај самозаздравувачки материјали, но и кај системи за доставување лекови.
Двете студии покажуваат дека фундаменталното разбирање на реакциските механизми и алгоритамскиот пристап кон дизајнот можат да се надополнуваат. Во случајот на интерфејсната полимеризација, тоа значи помалку интуиција, а повеќе предвидливост во создавањето материјали со посакувани својства.
