¿Puede funcionalizar un nanotubo de carbono para convertirlo en un tensioactivo anfifílico con una cola de nanotubos hidrófoba y una cabeza hidrofílica?

En teoría puede ser factible, pero en la práctica no creo que se haya intentado, o al menos no sea trivial en la forma bioquímico-mimética que está pensando. Hacer que el nanotubo sea “hidrofílico” se realiza utilizando métodos covalentes o no covalentes. El primero con el típico tratamiento ácido / oxidativo para introducir generalmente grupos ácidos. Diría que esto se podría hacer de manera controlada si uno enmascara parte del nanotubo y oxida uno de los extremos por completo. Alternativamente, los polímeros o moléculas anfifílicos se pueden adsorber en el tubo para darle un carácter hidrofílico. Usar la variedad de pared simple también sería más apropiado: el diámetro más pequeño es más parecido al de un lípido tubular donde el grupo de la cabeza tiene un “tamaño” similar al de la cola. Controlar la longitud de la CNT sería una variable difícil, ya que la longitud controla la rigidez de la CNT, su flexibilidad. El peso molecular de una CNT también es mucho mayor que un solo lípido. Sobre una base de molécula por molécula, es como comparar un autobús escolar (CNT) con un Fiat (lípido). Dadas las diferencias de masa, ni siquiera estoy seguro de que las CNT tengan el impulso energético (efecto hidrofóbico) para autoensamblarse de manera compacta, en comparación con lo que siempre hacen cuando la pared hidrofóbica se encuentra a una distancia de van der Waals: forma un paquete y floculan.

El método covalente sería más factible: la funcionalidad no covalente, por definición, probablemente no permanecería en su lugar en un extremo ya que la energía térmica permitiría un movimiento aleatorio alrededor de la superficie del tubo. Me imagino que se podría escribir un documento de alto impacto si se pudiera mostrar que una micela o bicapa completamente basada en CNT es estable en solución.

A partir de ahora, es bastante trivial mostrar que las CNT anfifílicas en solución pueden dividirse entre dos fases de disolvente y alinearse en la región de interfase, al igual que se comportaría una bicapa. Hacer una estructura micelar autoformante parece un desafío.