I polimeri multi-stimolo sensibili sono macromolecole in grado di modificare la loro struttura e le loro proprietà in risposta a stimoli esterni quali temperatura, luce, pH, reazioni redox, interazioni host-guest. La risposta dipende dalla natura dei gruppi funzionali presenti nel polimero e, inserendo nella stessa macromolecola funzionalità sensibili a stimoli diversi, è possibile ottenere materiali estremamente versatili che possono trovare impiego in molteplici settori. Nel caso più frequente, per ogni stimolo viene incorporata una funzionalità specifica. In altri casi, invece, un unico gruppo funzionale può essere reattivo verso più stimoli. Questo è il caso del presente progetto, il cui obiettivo è lo studio delle proprietà chimico-fisiche di polimetacrilati anfifili funzionalizzati con gruppi 2-(idrossiimmino)aldeide RC(=NOH)CHO, ponendo particolare attenzione al loro autoassemblaggio in acqua come micelle polimeriche e alla loro risposta a fotostimolazione e presenza di ioni metallici.
La fotostimolazione verrà condotta in acqua con sorgenti LED a due lunghezze d'onda (365 e 278 nm) per ottenere, rispettivamente, la sola formazione di ciclobutanolo ossima (CBO) mediante reazione di Norrish-Yang e la sola isomerizzazione E/Z del doppio legame C=N. Ulteriori prove verranno condotte riguardo la possibilità di introdurre ioni metallici, quali Cu(II) e Zn(II), nel core delle micelle, osservandone l'effetto sulle proprietà autoassemblanti tramite DLS e TEM. Infine, verrà investigata la possibilità di rilascio di questi ioni metallici in seguito allo stimolo luminoso.
La multi-stimolo sensibilità del gruppo funzionale 2-(idrossimmino)aldeide -C(=NOH)CHO costituisce elemento di novità rispetto ad altre funzionalità descritte in letteratura, tipicamente sensibili ad un solo tipo di stimolo. Oltre ad essere fondamentali per le scienze mediche, nuovi materiali multi-stimolo sensibili sono di grande interesse nella sensoristica, nella bonifica ambientale e nell'immagazzinamento di informazioni. Lo sviluppo di nuovi polimeri multi-stimolo sensibili è, infatti, un'area di ricerca altamente interdisciplinare in cui si incontrano la chimica, la scienza dei materiali, la fisica, l'elettronica, la biologia molecolare. Lo studio dei materiali proposti come complessanti metallici foto-sensibili getta le basi per esplorarne la reale applicabilità in ambiti molto diversi. Ad esempio, la capacità del gruppo ossima di coordinare ioni metallici è di interesse non solo in ambito biomedico, ma anche nella bonifica ambientale o nella catalisi. L'uso dello stimolo luminoso è conveniente da un punto di vista applicativo grazie alla disponibilità di sorgenti economiche a lunghezze d'onda ben definite (LED), che permettono di intervenire in modo puntuale nello spazio e nel tempo. La risposta fotochimica dei complessi polimero-metallo potrebbe essere, a seconda dei metalli e delle condizioni sperimentali, di interesse nell'ambito della fotocatalisi oppure permettere il rilascio degli ioni in seguito a modifiche morfologiche dei nanoaggregati.