Nahinfrarotlicht‐induzierte radikalische Polymerisation in Wasser

Abstract Wir stellen eine auf Goldnanostäbchen (AuNR) basierende Methode vor, um eine radikalische Polymerisation in Wasser mit Nahinfrarotlicht (800 nm) zu induzieren. Der Prozess nutzt die photothermische Umwandlung in AuNR und die anschließende Wärmeübertragung auf einen Radikalinitiator (hier Azobisisobutyronitril) für die primäre Radikalbildung. Es wurde ein breites Spektrum an Reaktionsbedingungen untersucht, wobei die Kontrolle über das Molekulargewicht und den Reaktionsumsatz von Dimethylacrylamidpolymeren mit Hilfe der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie nachgewiesen wurde. Wir untermauern unsere experimentellen Daten mit einer Finite‐Elemente‐Simulation des räumlich‐zeitlichen Temperaturprofils in der Umgebung der AuNR direkt nach der Anregung durch Femtosekunden‐Laserpulse. Wir weisen nach, dass die Polymerisation, aufgrund erhöhter Eindringtiefe des Nahinfrarotlichts, durch biologisches Gewebe induziert werden kann. Wir sind der Meinung, dass der vorgestellte Initiierungsmechanismus in wässrigen Systemen vielversprechend für die radikale Polymerisation in biologischen Umgebungen, einschließlich Zellen, ist.