Vista superior (izquierda) y vista lateral (derecha), ilustrando la estructura porosa y en capas de un polvo altamente conductor, precursor de un nuevo, análogo de grafeno sintonizable. Crédito:Mircea Dincă, Instituto de Tecnología de Massachusetts
Un material conductor de electricidad, con capas que se asemejan al grafeno (una sola hoja de grafito), se sintetizó en condiciones suaves utilizando una molécula bien conocida que permite un buen acoplamiento electrónico de iones de níquel y restos orgánicos. El nuevo material poroso exhibe una alta conductividad eléctrica como material a granel que es potencialmente sintonizable y tiene una dependencia inusual de la temperatura. sugiriendo nueva física fundamental.
El nuevo material poroso es un cristalino, conductor eléctrico estructuralmente sintonizable con una gran superficie; Estos materiales se buscan para aplicaciones en el almacenamiento de energía y para investigar la física fundamental de capas, materiales bidimensionales.
Las estructuras metalorgánicas (MOF) son materiales híbridos orgánico-inorgánicos que tradicionalmente se han estudiado para aplicaciones de almacenamiento o separación de gases debido a su gran superficie. Hacer buenos conductores eléctricos con estos materiales normalmente aislantes ha sido un desafío de larga data, ya que los conductores intrínsecos altamente porosos podrían usarse para una variedad de aplicaciones, incluido el almacenamiento de energía. Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Harvard han demostrado que la combinación de una molécula orgánica, 2, 3, 6, 7, 10, 11-hexaiminotrifenileno (abreviado como HITP), con iones de níquel en una solución acuosa de amoníaco y aire provoca el autoensamblaje de un polvo negro poroso altamente conductor, Ni 3 (HITP) 2 . El nuevo material está compuesto por pilas de infinitas hojas bidimensionales que se asemejan al grafito, con una conductividad eléctrica a temperatura ambiente de ~ 40 S / cm.
La conductividad de este material es comparable a la del grafito a granel y se encuentra entre las más altas para cualquier MOF conductor informado hasta la fecha. Es más, la dependencia de la temperatura de la conductividad muestra una dependencia lineal entre 100 K y 500 K, sugiriendo un mecanismo de transporte de carga inusual que no se ha observado previamente en ningún semiconductor orgánico, y por lo tanto queda por investigar. A granel, el material podría usarse para supercondensadores y aplicaciones de electrocatálisis. Tras la exfoliación, es decir., desprendiéndose de capas sucesivas, se espera que el material se comporte como un análogo del grafeno con banda prohibida sintonizable y propiedades electromagnéticas, sugiriendo nuevos usos y propiedades cuánticas exóticas en la física del estado sólido.
