В основе разработки — комбинация фторсодержащих мономеров с наноструктурами POSS (полиэдрические олигомерные силсесквиоксаны), которые усиливают полимерные материалы и придают им новые функциональные характеристики. Такое сочетание позволяет управлять химическими и физическими свойствами материала: термостойкостью, механической прочностью и взаимодействием поверхности с водой.
Для синтеза использован метод фотоконтролируемой полимеризации. Реакция запускается видимым светом в присутствии органического фотокатализатора, что исключает применение традиционных металлических катализаторов и делает процесс более экологичным, а также позволяет точно контролировать структуру полимеров.
В ходе работы ученым удалось получить несколько типов макромолекулярных архитектур — как линейные цепи, так и «звездообразные» структуры с несколькими полимерными ветвями. Управляя условиями реакции, исследователи могут задавать молекулярную массу и пространственную организацию полимера, а значит, настраивать его свойства под конкретные задачи.
Эксперименты показали, что полученные материалы обладают высокой термической стабильностью — до примерно 300 °C — и формируют выраженно водоотталкивающие поверхности. Такое сочетание свойств делает гибридные фторсодержащие полимеры перспективной основой для создания функциональных покрытий.
Подобные покрытия могут применяться для защиты поверхностей от влаги и коррозии, в том числе в электронике, при создании мембранных материалов, биомедицинских устройств и других высокотехнологичных систем. Результаты работы опубликованы в журнале Polymers.
