Een team onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Diego, heeft een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee ze kunnen zien hoe bepaalde polymeren atoom voor atoom ontstaan. Het team, onder leiding van professor Michael Ward, gebruikte een combinatie van röntgenverstrooiing en computersimulaties om te bestuderen hoe polymeren kiemen en groeien.

Polymeren zijn lange, ketenachtige moleculen die zijn opgebouwd uit zich herhalende eenheden. Ze worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van kunststoffen tot vezels en voedselverpakkingen. De eigenschappen van een polymeer worden bepaald door de chemische structuur ervan en de manier waarop het wordt verwerkt.

De kiemvorming en groei van polymeren is een complex proces dat nog niet volledig wordt begrepen. De nieuwe techniek die Ward en zijn team hebben ontwikkeld, biedt echter een gedetailleerd beeld van dit proces, wat zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om de eigenschappen van polymeren te controleren.

Het team gebruikte röntgenverstrooiing om de veranderingen in de structuur van een polymeer te volgen terwijl het kiemt en groeit. Röntgenverstrooiing is een techniek waarbij röntgenstralen worden gebruikt om de afstand tussen atomen in een materiaal te meten. Het team gebruikte ook computersimulaties om het proces van polymeerkiemvorming en -groei te modelleren.

Door de röntgenverstrooiingsgegevens te combineren met de computersimulaties kon het team een ​​gedetailleerd beeld creëren van hoe polymeren ontstaan. Ze ontdekten dat de kiemvorming en groei van polymeren een uit meerdere stappen bestaand proces is waarbij kleine clusters van atomen worden gevormd, die vervolgens uitgroeien tot grotere clusters totdat ze uiteindelijk een kritische grootte bereiken en beginnen uit te groeien tot een polymeerketen.

De bevindingen van het team bieden nieuwe inzichten in de kiemvorming en groei van polymeren. Deze informatie zou kunnen worden gebruikt om nieuwe manieren te ontwikkelen om de eigenschappen van polymeren te controleren, wat zou kunnen leiden tot nieuwe toepassingen voor deze materialen.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.