Nowy związek chemiczny, który pod wpływem światła lub ciepła zmienia swoją strukturę.
Grupa naukowców kierowana przez prof. Mochida Tomoyuki (Kobe University Graduate School of Science) i doktoranta Funasako Yusuke (Tokyo University of Science, Yamaguchi) opracowali związek zawierający metal, który przemienia się w ciało stałe po wystawieniu na działanie światła i wraca do postaci płynnej po podgrzaniu. Ta substancja może być potencjalnie wykorzystywana w technice fotolitografii np. do wytwarzania obwodów drukowanych. Odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie Chemical Communications w dniu 7 maja 2016 (Japonia Standard Time).
Polimery koordynacyjne są ciałami stałymi o różnych przydatnych zastosowaniach. W ostatnich latach badania nad polimerami koordynacyjnymi wzrosły, a naukowcy opracowali wiele sposobów ich syntezy, ale większość z tych metod opiera się na reakcjach chemicznych w roztworach. Jest to pierwszy przykład metody, która tworzy polimery koordynacyjne przez wystawienie cieczy na działanie światła.
Techniki, które mogą kontrolować właściwości materiałów przez bodźce zewnętrzne, takie jak światło i ciepło są bardzo ważne w tworzeniu materiałów stosowanych potem w elektronice. Na przykład materiały, które zestalają się po wystawieniu na działanie światła (żywice światłoczułe) są stosowane w tworzeniu obwodów drukowanych, ale trudne jest ponowne wykorzystanie tych materiałów.
Grupa badawcza profesora Mochida zaproponowała, że gdyby mogli kontrolować proces wiązania jonów metali z cząsteczkami organicznymi używając ciepła i światła, mogliby stworzyć materiał, który radykalnie zmienia swoje właściwości pod wpływem bodźców zewnętrznych. Grupa stała się pierwszą na świecie prowadząca badania nad cieczami jonowymi opartych na kompleksie rutenu z grupami cyjanku. Ten płyn jest bezbarwny, klarowny, nielotny i nie zamarza nawet przy -50 ℃. Jeśli na ciecz działa się promieniowaniem ultrafioletowym przez kilka godzin, to zmienia się w amorficzny polimer koordynacyjny, i jeśli będzie się go ogrzewać przez jedną minutę w temperaturze 130 ° C, powróci do swojej pierwotnej postaci cieczy jonowej.
W ten sposób, poprzez zastosowanie światła i ciepła, grupa przeprowadziła odwracalną transformację pomiędzy cieczą jonową a stałym polimerem koordynacyjnym - dwie substancje o całkowicie odmiennych strukturach i różnych właściwościach chemicznych.
Badania te doprowadziły do skutecznego utworzenia, mogących być wielokrotnie stosowanych, fotoutwardzalnych cieczy. Mogą one być potencjalnie stosowane do obwodów drukowanych, drukowania 3D i klejów. Profesor Mochida komentuje: "Planujemy kontynuować badania w zakresie projektowania molekularnego tej substancji, w celu zmniejszenia czasu reakcji oraz zbadać tworzenie większej liczby funkcji dla tego polimeru koordynacyjnego."
Ciecze jonowe:
Ciecze jonowe są solami z temperaturą topnienia poniżej 100 ° C. Ich temperatury topnienia są bardzo niskie w porównaniu do standardowych soli, takich jak chlorek sodu. W wielu przypadkach, kationy cieczy jonowej są tworzone ze związków organicznych. Ich właściwości to nielotność, niepalność i przewodność jonową. Mogą one potencjalnie być stosowane jako elektrolity lub przyjazne środowisku rozpuszczalniki reakcji.
Polimery koordynacyjne:
Są to substancje, w których jony metali i organiczne ligandy tworzą wiele powtarzających się wiazań koordynacyjnych („nieskończona” sieć metal-ligand) . Mają różne właściwości elektroniczne i zdolność do adsorpcji i desorpcji ze względu na strukturę sieciową. W ostatnich latach były one popularnym tematem badań jako funkcjonalne ciała stałe z wieloma potencjalnymi zastosowaniami.
źródło:
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/05/160527090914.htm
