Una investigación desarrollada en el Institut de Ciència Molecular (ICMol) de la Universitat de València permite la generación de materiales multifuncionales con diversas capacidades como responder a estímulos térmicos, cambiar de color, ser magnéticos y presentar un movimiento en la escala de micras como consecuencia de una variación en la estructura molecular.
Las conclusiones de este trabajo, liderado por el investigador Gonzalo Abellán y dirigido por los catedráticos Eugenio Coronado y Hermenegildo García, se publican en la revista ‘Chemical Science’.
Este estudio -en el que colaboran el Instituto de Tecnología Química (ITQ) de la Universitat Politècnica de València en el marco del VLC/Campus Microcluster Functional Nanomaterials and Nanodevices y la Universidad Autónoma de Madrid- presenta lo que los investigadores denominan materiales con respiración (‘breathing materials’) “por el movimiento de los cristales, que se asemeja al de un acordeón abriendo y cerrándose”, apunta Gonzalo Abellán, quien actualmente es investigador posdoctoral Marie Curie en el grupo del profesor Andreas Hirsch en la Universidad de Erlangen-Nuremberg (Alemania).
Abellán explica que han sintetizado unos materiales híbridos “basados en hidróxidos dobles laminares intercalados por moléculas termocrómicas, es decir, que cambian su color con la temperatura. El sistema se parece a un sándwich, las láminas son los hidróxidos, que en nuestro caso son magnéticos, y en el espacio interlaminar incorporamos las moléculas fotoactivas”.
La importancia de este hallazgo radica en que los investigadores han conseguido racionalizar la influencia que tiene la forma en la que las moléculas están conectadas a las láminas. “Si el anclaje ocurre por un solo extremo de la molécula, las láminas presentan un movimiento de deslizamiento completamente reversible -al que denominamos respiración- cuando son sometidas a un estímulo externo, en este caso, un pequeño cambio de temperatura. Mientras que si las láminas están conectadas por los dos extremos, el movimiento genera una compresión y mucha tensión y presentan un movimiento más limitado. Esto se ve reflejado de forma drástica en las propiedades ópticas y magnéticas de estos materiales”, expone Gonzalo Abellán.
La investigación surgió a raíz de un trabajo previo desarrollado entre el ICMol y el ITQ. Este estudio demostró que se podían modular las propiedades magnéticas de un material híbrido con la luz. Pero, al mismo tiempo, se plantearon muchas preguntas acerca de cuáles eran los principales factores para controlar el movimiento de estos sistemas a voluntad; o qué papel podría jugar el diseño químico de las láminas magnéticas y las moléculas orgánicas intercaladas entre ellas.
Stimuli-responsive hybrid materials: breathing in magnetic layered double hydroxides induced by a thermoresponsive molecule. Chemical Science, DOI: 10.1039/C4SC03460K; Chem. Sci., 2015, 6, 1949-1958. Gonzalo Abellán, Jose Luis Jordá, Pedro Atienzar, María Varela, Miriam Jaafar, Julio Gómez-Herrero, Félix Zamora, Antonio Ribera, Hermenegildo García and Eugenio Coronado
Fecha de actualización: 7 de abril de 2015 07:00.
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