Nanostructurering MOF -kristallen ontgrendelt hun potentieel en behouden elektrische eigenschappen met verbeterde gevoeligheid

Wetenschappers van Imdea Nanociencia werken aan de ontwikkeling van materialen waarvan de eigenschappen net zo gemakkelijk kunnen veranderen als we een schakelaar omdraaien. Ze richten zich op het samenvoegen van moleculaire schakeling (spin -overgang), elektrische transporteigenschappen en porositeit in hetzelfde materiaal. Dergelijke materialen hebben een enorm potentieel om gasmoleculen te hosten, zoals koolstofdioxide of waterstof, en hebben responsieve eigenschappen in aanwezigheid van deze gassen.

In hun nieuwste werk rapporteren onderzoekers over een metaal organisch raamwerk (MOF) -materiaal dat spin -crossover (SCO) gedrag vertoont, dwz het kan zijn magnetische toestand veranderen als reactie op een externe stimulus. Dit is van enorm belang voor de ontwikkeling van elektronische toepassingen zoals gegevensopslag of sensoren, omdat de elektrische transporteigenschappen direct afhankelijk zijn van de spin -toestand van het materiaal.

Bovendien ontdekten de onderzoekers ook dat de miniaturisatie van de SCO-MOF in kristallen ter grootte van nanometer niet zijn elektrische eigenschappen veranderde, een voordeel omdat de oppervlakte-volume-verhouding toenam, ook de detectiemogelijkheden.

Dit onderzoek, gepubliceerd in Kleinis het resultaat van een samenwerking tussen wetenschappers onder leiding van Dr. Sánchez Costa (Imdea Nanociencia) en Dr. Sañudo (Universiteit van Barcelona).

Om de structurele integriteit van de SCO-MOF-nanokristallen te bevestigen, gebruikte het team een ​​geavanceerde techniek op basis van elektronendiffractie (micro-ED), uitgevoerd bij het National Center for Biotechnology (CNB-CSIC). Met deze techniek konden ze de atomaire opstelling van de nanokristallen analyseren en vergelijken met hun macroscopische tegenhangers.

Hun bevindingen onthulden dat de nanokristallen zowel hun kristalstructuur als hun lading-dragende eigenschappen behielden, wat suggereert dat MOF’s konden worden geminiaturiseerd zonder hun functionaliteit in gevaar te brengen. Met andere woorden, nanostructurering transformeert de kristallen in betere sensoren.

Deze wetenschappelijke vooruitgang opent opwindende mogelijkheden voor MOF-netwerken in de volgende generatie nanotechnologieën. Deze studie vormt een belangrijke stap in de richting van de integratie van MOF-materialen in geavanceerde technologische toepassingen, waarbij precieze controle over de eigenschappen van het materiaal op nanoschaal cruciaal is.