Científics de la Universitat desenvolupen materials moleculars anàlegs al grafé capaços d’incorporar magnetisme

  • Fundació Parc Científic
  • 18 de setembre de 2018
 
Dos científics del projecte treballen al laboratori

Un equip internacional de químics i físics, liderat per Eugenio Coronado i Guillermo Mínguez Espallargas, investigadors a l’Institut de Ciència Molecular de la Universitat (ICMol), al Parc Científic, ha aconseguit preparar materials anàlegs al grafé des d’una aproximació molecular. Es tracta dels MUV-1, materials robustos de gran versatilitat química i capaços d’incorporar diverses propietats físiques, com ara el magnetisme.

Els resultats de la recerca han sigut publicats en la revista Nature Chemistry. En aquest treball es dissenyen materials bidimensionals metal·lorgànics –els MUV-1 (Materials Universitat de València)– a partir d’una aproximació molecular. A diferència del que ocorre amb el grafé i amb altres materials bidimensionals, aquesta nova aproximació permet modificar a voluntat les propietats de la superfície, variant-la per exemple d’hidròfoba a hidròfila, i incorporar propietats físiques, com ara el magnetisme, que són difícils d’introduir.

L’estudi obri les portes a la integració i aplicació d’aquests materials en diverses àrees tecnològiques, com ara la nanoelectrònica i l’espintrònica, o en el desenvolupament de sensors moleculars ultrasensibles, capaços de reconéixer i detectar selectivament determinades molècules.

Des del descobriment del grafé –primer material bidimensional format per una capa d’àtoms de carboni–, s’han preparat nombrosos materials bidimensionals inorgànics. Un dels problemes dels esmentats materials és que no permeten modificar les seues propietats mitjançant l’ancoratge de molècules en la seua superfície, la qual cosa impedeix incorporar noves propietats o millorar la seua processabilitat. D’altra banda, l’estudi del magnetisme en els materials bidimensionals de naturalesa inorgànica coneguts fins a hui constitueix un repte científic, ja que tots aquets són químicament inestables en condicions ambientals.

La nova aproximació molecular als materials bidimensionals que l’equip del ICMol proposa a la comunitat científica internacional ofereix solucions a tots dos problemes. D’una banda, la possibilitat de funcionalitzar a voluntat la superfície d’aquests materials 2D permet modular fàcilment les seues propietats. Aquesta processabilitat, sumada al fet que els MUV-1 posseeixen estabilitat mecànica i química, ha permés als investigadors construir membranes basades en aquests materials i aïllar les primeres monocapes magnètiques basades en la química de coordinació.

El grup internacional que ha desenvolupat aquesta recerca està format per científics de set institucions europees –Institut de Ciència Molecular de la Universitat de València, Institut de Tecnologia Química de la Universitat Politècnica de València, Consell Superior d’Investigacions Científiques, Universitat de Manchester (Regne Unit), Institut Laue Langevin de Grenoble (França), Universitat de Lisboa (Portugal) i Universitat Tecnològica de Delft (Països Baixos).

L’equip de la Universitat de València, que lidera el treball, el conformen Javier López Cabrelles, Samuel Mañas Valero, Guillermo Mínguez Espallargas i Eugenio Coronado.

Els resultats publicats en Nature Chemistry han repercutit ja en un highlight de la revista Chemistry World (http://ir.uv.es/kinel5s) i un article en el blog de la la mateixa revista anomenat Behind the paper (http://ir.uv.es/oqa9rff), entre altres articles i comentaris en publicacions científiques de referència.

Referència de l’​article:

Isoreticular two-dimensional magnetic coordination polymers prepared through pre-synthetic ligand functionalization

Javier López-Cabrelles, Samuel Mañas-Valero, Íñigo J. Vitórica-Yrezábal, Pablo J. Bereciartua, J. Alberto Rodríguez-Velamazán, Joao C. Waerenborgh, Bruno J. C. Vieira, Dejan Davidovikj, Peter G. Steeneken, Herre S. J. van der Zant, Eugenio Coronado, Guillermo Mínguez Espallargas.

Nature Chemistry, DOI: 10.1038/s41557-018-0113-9

Foto: d’esquerra a dreta i de dalt a baix, Guillermo Mínguez, Javier López Cabrelles, Samuel Mañas i Eugenio Coronado.

 

Més informació: