Nowe badanie: molekularna gąbka z COF o zmiennych cechach zrewolucjonizuje elektronikę przyszłości.

WarsawPorowate kowalencyjne struktury organiczne (COFs) zyskują zainteresowanie wśród naukowców. Są to dobrze uporządkowane, porowate materiały zbudowane z cząsteczek organicznych połączonych wiązaniami kowalencyjnymi. COFs charakteryzują się przydatnymi cechami strukturalnymi, optycznymi i elektronicznymi. Mogą być stosowane w różnorodnych dziedzinach, takich jak magazynowanie gazów i cieczy, kataliza, technologia czujników oraz zastosowania związane z energią.

Dr. Florian Auras wraz ze swoim zespołem z Katedry Molekularnych Materiałów Funkcjonalnych na TUD opracował nową metodę projektowania materiałów. Stworzyli dwuwymiarowe COF-y, które potrafią kontrolować otwieranie i zamykanie swoich porów, co czyni je wyjątkowymi.

Mogą przekształcać się z struktur zwartych w porowate. Dodanie rozpuszczalnika może zmienić ich lokalną geometrię. Ich właściwości optyczne, takie jak kolor czy fluorescencja, mogą ulegać modyfikacji. Są one tymczasowo i odwracalnie dostosowywane. Mają potencjalne zastosowania w elektronice i technologii informacyjnej.

Badanie miało na celu uczynienie ram bardziej elastycznymi. Zazwyczaj COFs są dobrze uporządkowane, ale sztywne. Zespół Auras odkrył, że dodanie rozpuszczalników może zmieniać strukturę i właściwości materiału w kontrolowany sposób. To sprawia, że materiały te są obiecujące dla przyszłych technologii elektronicznych. Kluczową cechą jest zdolność do przełączania ich strukturalnych i optoelektronicznych właściwości w obie strony.

Materiały zmienne są kluczowe dla dalszych badań. Zespół Aurasa z zapałem bada polimery reagujące na różne bodźce. Pragną stworzyć materiały zdolne do zmieniania stanów kwantowych. Auras jest zafascynowany precyzyjną kontrolą właściwości COF-ów.

Zobacz również:

Dzisiaj · 01:15

Antyneutrina: nowy wymiar monitoringu reaktorów jądrowych

Metal-organiczne struktury (MOF) zostały opracowane w ciągu ostatnich 25 lat i są obecnie szeroko stosowane. Jednak kowalencyjne struktury organiczne (COF) dopiero zaczynają obiecywać. Badania prowadzone przez zespół Aurasa mogą przyspieszyć ich wykorzystanie w praktycznych zastosowaniach.

Zwiększenie elastyczności COF-ów otwiera drzwi do wielu nowych zastosowań. Tymczasowe i odwracalne zmiany ich właściwości umożliwiają różnorodne wykorzystanie. Na przykład mogą być używane do tworzenia lepszych czujników lub nowych rodzajów systemów magazynowania. Dzięki modyfikacji ich struktury molekularnej naukowcy mogą wprowadzać określone zmiany we właściwościach, co pozwala poprawić efektywność tych materiałów.

Zespół dr. Aurasa bada dynamiczne kowalentne struktury organiczne (COF). Ich praca może znaleźć zastosowanie w dziedzinach takich jak kataliza. Kontrola nad otwieraniem i zamykaniem porów może prowadzić do ulepszenia katalizatorów. To z kolei mogłoby uczynić reakcje chemiczne bardziej efektywnymi. Również zastosowania energetyczne mogą korzystać z tych elastycznych struktur.

Badania nad dynamicznymi COF-ami zapowiadają się bardzo obiecująco. Mogą znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak elektronika i technologie informacyjne. Zespół Aury przewodzi w odkrywaniu nowych zastosowań tych materiałów. Główne zalety COF-ów to ich dokładna kontrola i elastyczność. To sprawia, że są one niezwykle ciekawym tematem o wielu potencjalnych korzyściach.