O Universidade de Warwick E a Universidade de Lille liderou uma iniciativa de pesquisa internacional que criou um materials unidimensional promissor usando compressão de nanotubos para alterar a química e a física fundamentais de um composto. O estudo foi publicado no Jornal da American Chemical Society.
Crédito da imagem: Universidade de Warwick
Este estudo envolveu o nanoconfinamento de um composto maciço baseado em cluster (CS2MO6BR14) em uma sequência de nanotubos de carbono, o menor dos quais period tão pequeno quanto 10 Ångstroms (abreviação de Å) ou um bilionésimo de um metro.
O inside do tubo period menor que os próprios compostos, já que os nanotubos são tão pequenos. Em um processo conhecido como eliminação, o composto foi comprimido até o ponto de desintegração sob intenso confinamento, formando um novo e menor composto (MO2BR6) x dentro do tubo.
Esta pesquisa é única e importante em dois aspectos diferentes. Em primeira instância, vemos como o confinamento de um materials inorgânico à base de cluster em nanotubos estreitos causa esse materials, em um limite estrutural estérico ou confinado, para eliminar ou derramar alguns de seus produtos químicos para formar um composto inorgânico polimerizado.
Dr. Jeremy Sloan, autor sênior e leitor, microscopia eletrônica, Universidade de Warwick
Sloan acrescentou: “Em segundo lugar, e acaso, o polímero inorgânico possui uma estrutura de Ising 1D, que é de grande interesse em física estatística e na formação de matrizes ferromagnéticas com potencial utilidade em armazenamento de informações no nível atômico. ”
Notavelmente, as propriedades físicas do novo composto também foram completamente transformadas devido ao efeito de confinamento. Considerado uma “linha conga” de compostos dentro do tubo, os novos compostos menores são provavelmente magnéticos e organizados em uma estrutura de polímero linear (vinculado).
Cada composto na linha Conga de compostos só pode interagir com seus dois vizinhos mais próximos, resultando em uma fileira de ímãs de barra apontando magneticamente para cima ou para baixo. Devido à força magnética, se o composto vizinho girar em uma direção, o composto é influenciado a girar da mesma maneira.
Esse arranjo também pode ser definido como um modelo de ising unidimensional. Como cada componente só pode existir em um dos dois estados (para cima/para baixo, ligado/desativado), e pequenas alterações podem se ondular no sistema. Essa estrutura binária do tipo Ising é perfect para a intrigante computação quântica e aplicações eletrônicas moleculares.
Sloan concluiu: “Nosso trabalho ilustra como confinamento nanomateriais Dentro de pequenos volumes, modifica profundamente sua química estrutural, além de criar novos objetos em nanoescala cientificamente interessantes e potencialmente funcionais. ”
Se o nanoconfinamento puder afetar fundamentalmente o comportamento dos materiais e causar transformações imprevistas, como a aquisição de capacidades elétricas e magnéticas, representa uma possível abordagem sintética para nanomateriais com características intrigantes.
Essa iniciativa de pesquisa colaborativa envolveu o Departamento de Física da Universidade de Warwick, três institutos da CNRS em Lille, Rennes e Nantes, e a Universidade de Sofia (St. Kliment Ohridksy) na Bulgária.
Este estudo foi financiado pelo EPSRC (UK) Grant No. EP/R019428/1, o Projeto French-Bulgarian PHC RILA N ° 38661ZF “Eopen” e a União Europeia-NEXTGENERAÇÃOEU, através do Plano Nacional de Recuperação e Resiliência da República da Bulgária, Projeto No. BGRRP-2.00-3.44.
Referência do diário:
Faulques, E., et al. (2025) embalagem diferencial de CS2MO6Br14 Halogeneto baseado em cluster em nanotubos de carbono de diâmetro variável com eliminação e polimerização para 1D (MO2Br6)x Ising Mannequin Constructions por confinamento estérico. Jornal da American Chemical Society. doi.org/10.1021/jacs.4c14883.