Nieuwe studie: Moleculaire spons maakt toekomstgerichte elektronica mogelijk

AmsterdamPorieuze covalente organische netwerken (COFs) trekken steeds meer aandacht binnen de wetenschappelijke gemeenschap. Dit zijn goed georganiseerde, poreuze materialen, opgebouwd uit organische moleculen die door covalente bindingen verbonden zijn. COFs bezitten nuttige structurele, optische en elektronische eigenschappen. Ze kunnen worden toegepast in verschillende gebieden, zoals het opslaan van gassen en vloeistoffen, katalyse, sensortechnologie en energiegerelateerde toepassingen.

Dr. Florian Auras en zijn team van de Leerstoel voor Moleculaire Functionele Materialen aan de TUD hebben een nieuwe methode ontwikkeld om materialen te ontwerpen. Ze hebben tweedimensionale COFs gemaakt die hun poriën kunnen openen en sluiten, wat hen bijzonder maakt.

• Ze kunnen veranderen van compacte naar poreuze structuren.
• Het toevoegen van een oplosmiddel kan hun lokale geometrie wijzigen.
• Hun optische eigenschappen, zoals kleur of fluorescentie, kunnen worden aangepast.
• Ze zijn tijdelijk en omkeerbaar instelbaar.
• Mogelijke toepassingen in elektronica en informatietechnologie.

De studie was gericht op het flexibeler maken van de raamwerken. Normaal gesproken zijn COFs goed geordend maar stijf. Het team van Auras ontdekte dat het toevoegen van oplosmiddelen de structuur en eigenschappen van het materiaal op een gecontroleerde manier kan veranderen. Dit maakt de materialen veelbelovend voor toekomstige elektronica. Het belangrijkste kenmerk is het vermogen om hun structurele en opto-elektronische eigenschappen heen en weer te schakelen.

Schakelbare materialen zijn cruciaal voor verder onderzoek. Het team van Auras is enthousiast om polymeren te bestuderen die op verschillende prikkels reageren. Ze willen materialen ontwikkelen die hun kwantumtoestanden kunnen veranderen. Auras is geïntrigeerd door hoe nauwkeurig de eigenschappen van COFs kunnen worden gecontroleerd.

Lees ook:

Vandaag · 03:13

Uitdagingen bij start biomaterialenbedrijf: onverwachte hindernissen

Metaal-organische raamwerken (MOFs) zijn in de afgelopen 25 jaar ontwikkeld en worden tegenwoordig veelvuldig gebruikt. Covalente organische raamwerken (COFs) beginnen daarentegen pas hun potentieel te tonen. Onderzoek door het team van Auras kan hun toepassing in de praktijk versnellen.

Het flexibeler maken van COFs opent vele nieuwe toepassingen. Tijdelijke en omkeerbare veranderingen in hun eigenschappen maken verschillende toepassingen mogelijk. Zo kunnen ze gebruikt worden voor betere sensoren of nieuwe soorten opslagsystemen. Door hun moleculaire structuur aan te passen, kunnen wetenschappers specifieke veranderingen in hun eigenschappen aanbrengen. Deze aanpassingen kunnen de prestaties van de materialen verbeteren.

Het team van Dr. Auras onderzoekt dynamische covalente organische raamwerken (COFs). Hun werk kan nuttig zijn in gebieden zoals katalyse. Door te controleren hoe de poriën openen en sluiten, kunnen ze betere katalysatoren maken. Dit kan chemische reacties efficiënter maken. Energie-toepassingen kunnen ook profiteren van deze flexibele structuren.

Het onderzoek naar dynamische COFs ziet er veelbelovend uit. Ze zouden nuttig kunnen zijn in tal van gebieden zoals elektronica en informatietechnologie. Het team van Auras loopt voorop in het vinden van nieuwe toepassingen voor deze materialen. De belangrijkste voordelen van COFs zijn hun nauwkeurige controle en flexibiliteit. Dit maakt ze tot een zeer boeiend onderwerp met veel mogelijke voordelen.