پلیمرهای_زیست_تخریب‌پذیر
سنتز
یکی از مهمترین و مورد مطالعه‌ترین گروه‌های پلیمرهای تخریب پذیر، پلی استرها هستند. پلی استرها می‌توانند به چندین روش از جمله تراکم مستقیم الکلها و اسیدها، پلیمریزاسیون حلقه باز (ROP) و واکنشهای پلیمریزاسیون فلزی کاتالیز سنتز شوند. یک نقطه ضعف بزرگ پلیمریزاسیون گام به گام از طریق تراکم یک اسید و الکل، نیاز به خارج کردن مداوم آب از این سیستم به منظور حرکت تعادل واکنش به جلو است. این می‌تواند شرایط واکنش شدید و زمان طولانی واکنش را ضروری کند، و در نتیجه پراکندگی گسترده‌ای ایجاد کند. طیف گسترده‌ای از مواد اولیه می‌تواند برای سنتز پلی استرها مورد استفاده قرار گیرد و هر نوع مونومر زنجیره پلیمر نهایی را با خصوصیات مختلف به خود اختصاص می‌دهد. ROP گلیکولیک یا اسید لاکتیک دایمر حلقوی اسیدهای α-هیدروکسی را تشکیل می‌دهد که سپس به پلی «α-استرها» تبدیل می‌شوند. برای شروع پلیمریزاسیون پلی استرها از جمله مجتمع‌های قلع، روی و آلومینیوم می‌توان از انواع مختلفی از آغازگرهای ارگانومتری استفاده کرد. رایج‌ترین آن اکتانوئید قلع (II) است و توسط FDA ایالات متحده به عنوان یک ماده افزودنی غذایی تأیید شده‌است، اما هنوز نگرانی‌هایی در مورد استفاده از کاتالیزور قلع در سنتز پلیمرهای تخریب پذیر برای مصارف زیست پزشکی وجود دارد. سنتز پلی (β- استرها) و پلی (γ-استرها) را می‌توان با روشهای مشابه ROP یا تراکم مانند با پلی (γ-استرها) انجام داد. توسعه فرایند عاری از فلز که شامل استفاده از کاتالیز باکتریایی یا آنزیمی در تشکیل پلی استر است نیز مورد بررسی قرار گرفته‌است. این واکنشها از این مزیت برخوردار هستند که معمولاً از نظر انتخابی و کلیشه ای مورد استفاده قرار می‌گیرند اما از گرانی باکتریها و آنزیم‌ها، زمان طولانی واکنش و محصولاتی با وزن مولکولی پایین رنج می‌برند. در حالی که پلی استرها بر تحقیق و تمرکز صنعتی بر پلیمرهای تخریب پذیر مصنوعی تسلط دارند، سایر کلاسهای پلیمرها نیز مورد توجه هستند. Polyanhydrides یک حوزه فعال برای تحقیق در زمینه تحویل دارو است زیرا آنها فقط از سطح تخریب می‌شوند و بنابراین می‌توانند دارویی را که با خود حمل می‌کنند با سرعت ثابت منتشر کنند. پلی ییدیدها می‌توانند از طریق روشهای متنوعی که در سنتز سایر پلیمرها نیز استفاده می‌شود، از جمله چگالش، دهیدروکلرینگ، اتصال جوی کم‌آبی و ROP ساخته شوند. از پلی اورتان‌ها و پلی (استر آمید) در مواد بیولوژیکی استفاده می‌شود. در ابتدا پلی یورتان‌ها به دلیل سازگاری زیست محیطی، دوام، انعطاف‌پذیری آنها مورد استفاده قرار گرفتند، اما اخیراً به دلیل تجزیه پذیری زیستپذیری آنها مورد بررسی قرار می‌گیرند. پلی اورتان‌ها به‌طور معمول با استفاده از دییزوسیانات، دیول، و یک زنجیره پلیمر سنتز می‌شوند. واکنش اولیه بین دییزوسیانات و دیول و دییزوسیانات بیش از حد انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که انتهای زنجیره پلیمر جدید گروه‌های ایزوسیانات هستند. سپس این پلیمر می‌تواند با دیول یا دی آمین واکنش نشان دهد تا به ترتیب گروه‌های انتهای اورتان یا اورتان و اوره تشکیل شود. انتخاب گروه‌های ترمینال بر خواص پلیمر حاصل تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، استفاده از روغن نباتی و زیست توده در تشکیل پلی اورتان‌ها یک حوزهٔ فعال تحقیقاتی است. با افزودن پرکننده‌ها یا پلیمرهای دیگر می‌توان خواص مکانیکی پلیمرهای تخریب پذیر را برای ساختن یک کامپوزیت، مخلوط یا کوپلیمر افزایش داد. بعضی از پرکننده‌ها علاوه بر نانو رس، تقویت کننده فیبرهای طبیعی مانند نانو فیبرهای ابریشمی، بامبو، جوت، و نانولوله‌های کربنی به عنوان گزینه‌های دیگر هستند. هر یک از این پیشرفت‌ها دارای خاصیت منحصر به فردی هستند که نه تنها مقاومت را بهبود می‌بخشد بلکه قابلیت پردازش را نیز از طریق مقاومت در برابر رطوبت، کاهش نفوذپذیری بنزین و حافظه و بازیابی را بهبود می‌بخشد. برخی از نمونه‌ها، مانند ترکیب پلی هیدروکسی آلکانواتها / پلی اسید اسید، افزایش استثنایی در چقرمگی را بدون آسیب رساندن به شفافیت نشان می‌دهد، و پلی کوپلیمر (L-lactide-co-ε-caprolactone) بسته به غلظت پلی -ε-کاپرولاکتونی که اضافه شده‌است، رفتار حافظه شکل را نشان داده‌است.