La technique ROSY (Relaxation Ordered SpectroscopY) en résonance magnétique nucléaire à l’état solide (RMN) permet de classifier les spectres 13C CPMAS d’un mélange en fonction du temps de relaxation longitudinale de 1H. Chaque substance dans le mélange aura son propre spectre 13C CPMAS. En RMN en solution, chaque pic dans le spectre 1H a son propre temps de relaxation longitudinale. Cependant, en RMN à l’état solide, la diffusion de spin se produit en raison de l’interaction dipolaire entre les noyaux 1H, ce qui conduit à ce que tous les 1H aient le même temps de relaxation longitudinale dans une région donnée. Cette différence de temps de relaxation de 1H est utilisée pour séparer les spectres 13C pour chaque région. Le temps de relaxation longitudinale (T1H) obtenu par la méthode de saturation-récupération, comme illustré à la Figure 1a, est couramment utilisé pour séparer les spectres 13C d’un mélange. La taille de la région pouvant être séparée par cette méthode est d’environ 100 nm. Pour séparer des régions plus petites, la méthode de mesure du temps de relaxation en rotation (T1ρH) par la méthode spinlock (Figure 1b) sera plus efficace. La taille de la région pouvant être séparée par T1ρH est d’environ quelques nm, ce qui permet de déterminer la structure de séparation de phase des copolymères séquencés et la compatibilité moléculaire.
La méthode T1ρH basée sur ROSY est appliquée pour séparer les segments souples et les segments durs dans le spectre 13C du polyuréthane (par exemple : coques de téléphone). Le polyuréthane possède des segments souples et des segments durs, chacun s’agrégeant en régions distinctes. La méthode courante pour distinguer ces deux types de segments est la mesure CPMAS (observation des segments durs) et LDMAS (Low power Decoupling MAS, observation des segments souples) (Figure 2). Bien qu’il soit possible d’observer des différences entre les segments avec ces deux méthodes, la séparation en régions est souvent difficile car CPMAS observe également les segments souples et LDMAS observe également les segments durs à un degré moindre. En revanche, ROSY sépare les spectres en fonction des différences spatiales via la diffusion de spin 1H, ce qui permet une séparation claire des deux types de segments.
La Figure 3 présente le spectre T1ρH-ROSY. Le spectre T1H-ROSY n’a pas pu séparer les deux segments (non illustré). Cependant, le spectre T1ρH-ROSY montre une séparation claire entre les segments souples et les segments durs. Ce résultat indique que la taille des régions des segments se situe entre quelques nm et quelques dizaines de nm. L’analyse par T1ρH-ROSY fournit des informations détaillées sur la structure et les propriétés des matériaux polyuréthanes, en particulier la distribution et l’interaction entre les segments souples et les segments durs.