monodisperseissa

Monodisperseissa viittaa tilaan, jossa yksikköjen koko- tai molekyylipainojakauma on erittäin kapea. Termiä käytetään erityisesti kemianteollisuudessa, polymerian tutkimuksessa ja nanomateriaalien valmistuksessa. Vastakoolana ovat polydisperiset järjestelmät, joissa jakauma on laajempi ja ominaisuudet voivat vaihdella huomattavasti yksiköstä toiseen.

Jakauman kapeutta kuvaavat mittarit kuten polydispersity index (PDI, Mw/Mn) ja CV. Arvot lähellä 1,0 viittaavat hyvin kapeaan jakaumaan. Esimerkkejä: elävä polymerointi ja muut kontrolloidut syntetysmenetelmät voivat tuottaa PDI:n noin 1,0–1,2, kun taas perinteisissä prosesseissa tulokset ovat usein suurempia.

Monodisperseisuutta voidaan tavoitella käyttämällä elävää polymerointia (esim. ATRP, RAFT ja NMP) sekä tarkkaa reaktoroinnin kontrollia. Nanopartikkeleiden tapauksessa mikrofluidiset prosessit, seed-mediated growth ja muut kontrolloidut valmistusmenetelmät voivat tuottaa kapeita jakaumia. Mittauksessa käytetään yleisesti DLS:ää, TEM- tai SEM-kuvauksia sekä GPC:tä jakauman mittaamiseen.

Käyttökohteita ovat lääketieteelliset kapselit ja nanopartikkelit, joissa tasainen koko parantaa annoksen toistettavuutta ja hallittavuutta, sekä katalyyttiset ja optiset materiaalit, joissa ominaisuudet riippuvat herkistä kokojakaumista.

On kuitenkin huomattava, että täysin monodisperseja järjestelmiä on vaikea saavuttaa. Käytännössä jakauma on aina hieman laajempi kuin ideaali, ja mittaus- sekä valmistusmenetelmien valinnoilla on suuri vaikutus tuloksiin.