Tại Tokyo, Nhật Bản, vào ngày 24 tháng 6 năm 2025, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học Công nghiệp, Đại học Tokyo, đã công bố một sáng chế đáng chú ý: một "bình phân tử". Phân tử polymer đơn này, được mô tả trong Tạp chí Hóa học Hoa Kỳ, được chế tạo để kiểm soát các phản ứng hóa học bên trong không gian nano của nó. Đột phá này hứa hẹn sẽ mang lại độ chính xác chưa từng có trong tổng hợp polymer, có khả năng biến đổi sản xuất các vật liệu chuyên dụng.
Được dẫn dắt bởi Xiangyuan Guo, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một polymer "bottlebrush". Thiết kế này có một cấu trúc trung tâm giống như sâu với nhiều chuỗi bên nhô ra. Những chuỗi bên này tạo thành một vùng đệm nội bộ, cho phép các chất đi vào chọn lọc trong khi loại trừ những chất khác. Thiết kế này cho phép hình thành các polymer trong những không gian nhỏ đến mức chỉ bằng một phân tử.
Tác giả chính Shintaro Nakagawa đã nhấn mạnh tính linh hoạt của phương pháp này bằng cách tổng hợp thành công hai loại polymer khác nhau, bao gồm một polymer liên hợp chuyên dụng dựa trên thiophen. Điều này có ứng dụng trong công nghệ quang điện. Các không gian phản ứng ở quy mô nano, có kích thước chỉ vài chục nanomet, cung cấp một mức độ kiểm soát tương tự như các enzyme trong các hệ thống sinh học.
Tiến bộ này có thể cách mạng hóa sản xuất hạt nano và các vật liệu khác. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm y học, công nghệ cảm biến và nhiều lĩnh vực khác. Nghiên cứu này phù hợp với những nỗ lực đang diễn ra nhằm nâng cao hiệu quả và độ chính xác của tổng hợp polymer. Điều này được chứng minh bởi các tiến bộ gần đây trong các kỹ thuật quang hợp polymer hóa.