¿Los cristales son frágiles e inelásticos? Una clase novedosa de inteligente Los materiales orgánicos cristalinos flexibles han desafiado este punto de vista. Ahora, Los científicos han diseñado una estructura cocristalina molecular suave que se dobla y retuerce de forma reversible y sin desintegración cuando es estimulada por altas temperaturas. fuerza mecanica, o bajo luz ultravioleta. Esta calidad multifuncional lo convierte en un candidato sólido para la electrónica molecular avanzada y otros materiales nuevos. como informaron los autores en la revista Angewandte Chemie .

Las estructuras cristalinas pueden ser bastante elásticas. Esta noción ha surgido recientemente, después de que se reportaran los primeros cristales moleculares dinámicos y adaptativos hace diez años. Los cristales que se pueden doblar sin desintegrarse son materiales atractivos en microrrobótica, electrónica flexible, y dispositivos ópticos. Ahora, un equipo de científicos dirigido por Naba Kamal Nath en el Instituto Nacional de Tecnología, Meghalaya, India, y Panče Naumov en la Universidad de Nueva York, Abu Dhabi, Los Emiratos Árabes Unidos han ampliado un poco más los límites de los cristales únicos. Desarrollaron un cristal blando molecular que se retuerce y se desenrolla al calentar y enfriar, se dobla reversiblemente bajo la luz ultravioleta, y deforma y reforma en respuesta a la fuerza mecánica. Es más, las grietas en los cristales se curan solas mediante ciclos térmicos, señalaron los científicos.

La cristalinidad de los cristales orgánicos moleculares surge del empaquetamiento de las capas de las moléculas. Estas capas se mantienen en su lugar mediante interacciones intermoleculares como enlaces de hidrógeno, Interacción hidrofóbica, o interacciones entre anillos aromáticos. Los cristales que prepararon Naumov y Nath contenían dos moléculas diferentes, probenecid, un compuesto farmacológico recetado para mejorar la excreción de ácido úrico, y 4, 4'-azopiridina, un azocompuesto heteroaromático que se sabe que cambia de una conformación alargada a una más doblada cuando se irradia con luz ultravioleta. Los cristales individuales formados a partir de estas dos moléculas consisten en capas bidimensionales apiladas en una disposición entrecruzada.

Calefacción, por lo que los autores encontraron, provocó un cambio de fase en esta estructura, una ligera reordenación que conduce a diferentes ángulos de empaque. El largo, fina lámina fibrosa de cristal retorcida. Pero no para siempre. El enfriamiento devolvió su orden molecular original, y la sábana se enderezó de nuevo. Además, la flexión mecánica era posible sin agrietarse, y la irradiación con luz ultravioleta causó rápidos, flexión reversible.

El material no solo había combinado tres funcionalidades:torsión reversible al calentarse, flexión elástica inducida por fuerza mecánica, y rapido, flexión reversible bajo la luz ultravioleta, pero también se curó por sí sola:los autores informaron que las fracturas y las pequeñas grietas desaparecían cuando el cristal se ciclaba entre la temperatura ambiente y las temperaturas elevadas.

Estos efectos equivalen a una notable multifuncionalidad del cristal orgánico. Por lo tanto, se recomienda como un candidato valioso para semiconductores de estado sólido de próxima generación, electrónica flexible, y otras tecnologías donde se desea una combinación de propiedades mecánicas aparentemente contradictorias.