Esponja molecular para la electrónica del futuro
Las propiedades del nuevo polímero 2D pueden controlarse de forma selectiva y reversible
Un equipo internacional de investigación dirigido por el Dr. Florian Auras, de la Universidad Tecnológica de Dresde (TUD), ha logrado desarrollar un nuevo tipo de material en el joven campo de investigación de los marcos orgánicos covalentes. El nuevo polímero bidimensional se caracteriza por la posibilidad de controlar sus propiedades de forma selectiva y reversible. Esto ha acercado a los investigadores un poco más al objetivo de conseguir estados cuánticos conmutables. Estos resultados se han publicado recientemente en la revista Nature Chemistry.
Los marcos orgánicos covalentes porosos (COF) son una clase de materiales porosos muy ordenados formados por moléculas orgánicas unidas por enlaces covalentes para formar una red. Permiten construir materiales funcionales con precisión molecular. Al igual que los marcos orgánicos metálicos (MOF), que se descubrieron hace unos 25 años y ya han alcanzado la madurez comercial, los COF poseen propiedades estructurales, ópticas y electrónicas muy prometedoras para numerosas aplicaciones, por ejemplo en el almacenamiento de gases y líquidos, la catálisis, la tecnología de sensores y las aplicaciones energéticas.
Las investigaciones anteriores sobre los COF se han centrado generalmente en la construcción de armazones rígidos con propiedades materiales estáticas. El Dr. Florian Auras y su equipo de la Cátedra de Materiales Funcionales Moleculares de la TUD han desarrollado ahora una estrategia de diseño de COFs bidimensionales dinámicos que pueden abrir y cerrar sus poros de forma controlada, similar a una esponja. "El principal objetivo del estudio era dotar a estos armazones, que normalmente están ordenados con gran precisión pero son rígidos, del grado exacto de flexibilidad para que su estructura pueda pasar de compacta a porosa. Añadiendo disolvente a la esponja molecular, podemos cambiar temporal y reversiblemente la geometría local y propiedades ópticas como el color o la fluorescencia", explica Florian Auras.
La capacidad de cambiar las propiedades estructurales y optoelectrónicas de los materiales de manera selectiva hace que los materiales sean especialmente interesantes para futuras aplicaciones en electrónica y tecnología de la información. "Los resultados de nuestra investigación sientan las bases para seguir investigando en polímeros sensibles a estímulos, sobre todo con el objetivo de conseguir estados cuánticos conmutables. Cuando trabajo con COF, siempre me fascina la precisión con la que se pueden manipular sus propiedades controlando la estructura molecular", añade Auras.
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