Diseño de polímero conjugado generado mecanoquímicamente. (A) Mecanóforos CBE aislantes conectados con sistemas π, diseñado para reorganizar a la conjugación continuamente extendida bajo la fuerza. (B) CBE térmicamente inestables con sustituyentes de carbono sp2 en las posiciones 3 y 4. (C) Mecanóforo a base de laddereno, que sufriría mecano-cicloreversiones en tándem para dar oligoeno conjugado. (D) Ácido graso natural [5] -laddrano (5) de la bacteria anammox. (E) Diseño de poliladdereno mecánicamente activo mediante ROMP de laddereno. Crédito:(c) Ciencias (2017). DOI:10.1126 / science.aan2797
(Phys.org) —Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford ha utilizado la fuerza mecánica para transformar una molécula de una forma a otra, de un estado no conductor a un semiconductor. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe el proceso que desarrollaron y las posibles aplicaciones.
Como señalan los investigadores, El uso de la fuerza mecánica para cambiar una molécula de una forma a otra (abriendo sus enlaces) ha sido un tema de investigación popular durante la última década. conduciendo a un nuevo campo ahora conocido como mecanoquímica. En este nuevo esfuerzo, los investigadores utilizaron una fuerza física para "descomprimir" un polímero no conductor, transformándolo en un semiconductor.
En su trabajo, el equipo estudió trozos de ciclobutanos para aprender más sobre su estructura. En su estado natural, existen como una molécula de poliladdereno con la apariencia de escaleras que van de un punto bajo a un punto alto, y paredes que los mantienen en su lugar. El equipo pensó que si podían separar las paredes, abriendo efectivamente la escalera, podrían transformarlo en un polímero con apariencia de zig-zag conocido como poliacetileno, que es un semiconductor.
Los ciclobutanos se colocaron en una solución y se sometieron a ondas sónicas que ejercían fuerzas opuestas sobre la molécula. haciendo que se desabroche y se estire en una estructura casi plana (en dobles enlaces alternados C =C). El grupo informa que la solución, que inicialmente estaba claro, lentamente cambió a azul, y finalmente se oscureció ya que se llenó con una malla de nanocables. Los investigadores señalan que el material podría usarse como un medio para medir tensiones en otros materiales. También podría usarse para imitar los sentidos humanos en un robot porque puede usar una fuerza mecánica para convertir un material en un cable capaz de transportar una señal electrónica. Pero antes de que eso suceda, el equipo reconoce que es necesario trabajar más para simplificar las estructuras, tal como están ahora, son demasiado complejas para aplicaciones industriales.
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