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Creación de nanohojas 2D donde las moléculas en las capas se mantienen unidas solo por enlaces débiles no covalentes

Figura 1: Fabricación de arriba hacia abajo de nanoláminas monocapa 2D para ciclos metálicos supramoleculares. Crédito: DOI: 10.1038 / s41586-022-04407-8

Un equipo internacional de investigadores ha encontrado una manera de crear nanoláminas bidimensionales en las que las moléculas de las capas están unidas solo por enlaces débiles no covalentes. En su artículo publicado en la revista naturaleza, el grupo describe su proceso y posibles usos. Claudia Backs de la Universidad de Kassel publicó un artículo de noticias y puntos de vista en el mismo número de la revista detallando el trabajo.


En los últimos años, los investigadores han desarrollado una variedad de nanomateriales bidimensionales mediante la creación de ultrananomateriales.hojas delgadas Hecho de átomos enlazados. Estas hojas generalmente se crean pelándolas de los cristales. Este proceso funciona debido a los fuertes enlaces covalentes entre los átomos de la placa y los enlaces débiles entre las capas. Anteriormente se pensaba que no era posible crear hojas similares con átomos débilmente unidos porque las placas serían demasiado débiles para mantenerse juntas. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han descubierto que es posible crear documentos 2D en los que un archivo moléculas Se unen solo por enlaces no covalentes débiles, mientras que las hojas siguen siendo lo suficientemente fuertes como para mantenerse unidas. El secreto para producir tales láminas fue el uso de moléculas que permiten la unión en múltiples puntos.

El trabajo se basó en complejos de coordinación supramolecular, en los que se pueden formar redes de enlaces debido a enlaces (donantes de electrones) y cationes (aceptores de electrones). Los investigadores optaron por crear partículas con estas cualidades que adquirieron la forma de estrellas. Usando estas partículas, cada estrella pudo formar dobles enlaces débiles de 12 puntos con las estrellas a su alrededor. El gran número de sitios de enlace permitió que las moléculas se mantuvieran unidas a pesar de la ausencia de enlaces covalentes. La forma de estrella también permitió la incorporación de sustancias aromáticas que también sirven para unir moléculas.

Los investigadores crearon las placas suspendiendo los cristales en un líquido y luego exponiéndolos a ultrasonido. El resultado fue una sustancia apilada, cada una de las cuales constaba de una capa de estrellas conectadas. La unión entre las placas, como ocurre con las placas hechas de enlaces covalentes, era más débil que la que mantiene unida la placa, lo que hace posible separarlas.


Los experimentos con iones de fluoruro muestran evidencia de enlaces híbridos


más información:
Jinqiao Dong et al, monocapas 2D monolíticas independientes mediante la exfoliación de cristales moleculares, naturaleza (2022). DOI: 10.1038 / s41586-022-04407-8

Claudia Pax, Nanohojas frágiles extraídas de cristales, naturaleza (2022). DOI: 10.1038 / d41586-022-00466-z

© 2022 Ciencia X Red

La frase: Creación de nanoláminas 2D en las que las moléculas de las capas se mantienen unidas solo mediante enlaces débiles no covalentes (24 de febrero de 2022) Consultado el 24 de febrero de 2022 en https://phys.org/news/2022-02-2d-nanosheets – moléculas-capas-hold.html

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