Una recerca desenvolupada a l’Institut de Ciència Molecular (ICMol) de la Universitat de València permet la generació de materials multifuncionals amb diverses capacitats, com respondre a estímuls tèrmics, canviar de color, ser magnètics i presentar un moviment en l’escala de micres com a conseqüència d’una variació en l’estructura molecular.
Les conclusions d’aquest treball, liderat per l’investigador Gonzalo Abellán i dirigit pels catedràtics Eugenio Coronado i Hermenegildo García, es publiquen en la revista ‘Chemical Science’.
Aquest estudi, en què col·laboren l’Institut de Tecnologia Química (ITQ) de la Universitat Politècnica de València en el marc del VLC/Campus Microcluster Functional Nanomaterials and Nanodevices i la Universitat Autònoma de Madrid, presenta allò que els investigadors denominen materials amb respiració (‘breathing materials’) “pel moviment dels cristalls, que s’assembla al d’un acordió obrint-se i tancant-se”, apunta Gonzalo Abellán, qui actualment és investigador postdoctoral Marie Curie en el grup del professor Andreas Hirsch a la Universitat d’Erlangen-Nuremberg (Alemanya).
Abellán explica que han sintetitzat uns materials híbrids “basats en hidròxids dobles laminars intercalats per molècules termocròmiques, és a dir, que canvien de color amb la temperatura. El sistema s’assembla a un sandvitx: les làmines són els hidròxids, que en el nostre cas són magnètics, i a l’espai interlaminar incorporem les molècules fotoactives”.
La importància d’aquesta troballa rau en el fet que els investigadors han aconseguit racionalitzar la influència que té la manera com les molècules estan connectades a les làmines. “L’ancoratge s’esdevé en un sol extrem de la molècula, i les làmines presenten un moviment de lliscament completament reversible -al qual denominem respiració- quan són sotmeses a un estímul extern, en aquest cas, un xicotet canvi de temperatura. Si les làmines estan connectades pels dos extrems, però, el moviment genera una compressió i molta tensió i presenten un moviment més limitat. Això es veu reflectit de manera dràstica en les propietats òptiques i magnètiques d’aquests materials”, exposa Gonzalo Abellán.
La recerca va sorgir arran d’un treball previ desenvolupat entre l’ICMol i l’ITQ. Aquest estudi va demostrar que es podien modular les propietats magnètiques d’un material híbrid amb la llum. Però, al mateix temps, es van plantejar moltes preguntes sobre quins devien ser els principals factors per controlar el moviment d’aquests sistemes a voluntat; o quin paper hi podia tindre el disseny químic de les làmines magnètiques i les molècules orgàniques intercalades entre elles.
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
Data d'actualització: 7 de d’abril de 2015 07:00.
Llista de notícies
