Berklio mokslininkai Sukūrė pirmąjį tirpų 2D supermolekulinį organinį tinklą

2D Supramolecular Organic Frameworks

Berklio Lab tyrėjai pademonstravo pirmąją tirpią vienasluoksnę 2D korėtą supermolekulinę organinę sistemą, kuri apjungia ir metalo-organinių sistemų porėtumo funkcijas ir supermolekulinių polimerų tirpumą.

2D-Supramolecular-Organic-Frameworks
Inertiniai trikampio statramsčiai savarankiškai susirenka kartu su makrociklų žiedais tirpale ir sukuria supermolekulinę organinę sistemą (SOF). Kiekviena atrama yra funkciniai vienetai, atsparūs apkrovoms, išlaiko 2D sistemą viename sluoksnyje.

Supermolekulių chemija , dar žinoma kaip chemija tarp molekulių, kurioje molekules ir molekulinius kompleksus jungia ne kovalentiniai ryšiai, dar tik pradeda ateiti į savo nanotechnologijų atsiradimą. Metalo organinės sistemos ( MOFs ) yra sutraukia daug dėmesio , dėl jų apetito šiltnamio efektą sukeliančioms dujoms , tačiau naujas žaidėjas prisijungė prie dėmesio lauko – supramolekulinės organinės sistemos ( SOFs ) . Mokslininkai iš JAV Energetikos departamento ( DOE ) ‘s Lawrence Berkeley National Laboratorijos ( Berkeley Lab “ ) jau pristatė pirmuosius dvimačius SOFs, kurie savarankiškai surinka tirpale, tai svarbus proveržis, įtakosiantis stebėjimo ir atskyrimo technologijas , energetikos mokslus ir , bene svarbiausia , Biomimetiką .

Tyrėjų rezultatai rodo, kad galima tiksliai kontroliuoti struktūrų dimensijas tirpalo supermolekulinės strategijospagrindu. Tai atveria kelią į daugiau pažangių architektūrų, kurios gali būti tvarkomos surinkimu tirpale

2D-Supramolecular-Organic-Frameworks3d
Porėtą struktūros SOFs funkcija su korio periodiškumu panašiu į MOF

Tradicinė molekulinė chemija apima stiprius suformuotų dalijimosi ar mainų elektronus tarp atomų , sudarančių molekulių sistemą kovalentinėmis jungtimis. Supramolekulių chemija apima sistemas, kuriose dalyvauja silpnesnės, ne kovalentinės jungtys, kaip antai: vandenilio jungčių ar elektrostatinių ir Van der Waals jėgos.

Gamta naudoja supermolekulinę chemiją dvigubos DNR spiralės suformavimui arba baltymų sulankstymui. Nanotechnologijose , vienasluoksnės 2D struktūriškai sutrvarkytos medžiagos – išdėstytos palei grafeno linijas – galėtų patenkinti daugybę poreikių , tačiau svarbiausia – apdorojimas juos tirpale.

Tirpalais pagrįstas apdorojimas leidžia masinę gamybą ir sumažins gamybos sąnaudas, ir yra svarbus žingsnis perkeliant medžiagą į sausą būseną, neprarandant savo struktūrinio vientisumo. „Metodas suteikia galimybę biologiškai susijusiems pritaikymams tokiems kaip biomimetic stebėjimais , pašalinių molekulių nustatymui ir cheminių signalų stiprinimui „.

Tačiau savaiminio surinkimo gerai apibrėžtų 2D supramolekulinių sistemų polimerų tirpalas buvo iššūkis, nes tokie polimerai paprastai nusėda tirpale, ir todėl jais sunku manipuliuoti bei apibūdinti .

Skaityti daugiau: http://scitechdaily.com

Paveikslai: Lawrence Berkeley National Laboratory