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  • Superando los límites de las supramoléculas 2-D

    Una imagen de microscopía de túnel de barrido de la rejilla supramolecular desarrollada por la USF con una superposición de modelado molecular. Crédito:Universidad del Sur de Florida

    Los científicos de la Universidad del Sur de Florida han alcanzado un nuevo hito en el desarrollo de supramoléculas bidimensionales:los componentes básicos que hacen posible las áreas de nanotecnología y avance de nanomateriales.

    Desde el descubrimiento del grafeno en 2004, el material más delgado (un átomo de espesor) y más fuerte (200 veces más fuerte que el acero) del mundo, Los investigadores han estado trabajando para seguir desarrollando nanomateriales similares para aplicaciones industriales, usos farmacéuticos y comerciales. Gracias a sus propiedades conductoras y resistencia, El grafeno se puede utilizar en microelectrónica para fortalecer materiales mecánicos y recientemente ha permitido obtener imágenes tridimensionales precisas de nanopartículas.

    Si bien el trabajo para desarrollar nuevas supramoléculas capaces de otras aplicaciones ha tenido cierto éxito, esas formaciones moleculares son pequeñas (de menos de 10 nanómetros de tamaño) o se ensamblan arbitrariamente, limitando su uso potencial. Pero ahora, nueva investigación publicada en Química de la naturaleza , describe un profundo salto adelante en el progreso supramolecular.

    "Nuestro equipo de investigación ha podido superar uno de los principales obstáculos supramoleculares, desarrollar una estructura supramolecular bien definida que empuja la escala de 20 nanómetros, "dijo Xiaopeng Li, profesor asociado en el Departamento de Química de la USF e investigador principal del estudio. "Es esencialmente un récord mundial para esta área de la química".

    Un modelo molecular de la supramolécula desarrollada por USF. Crédito:Universidad del Sur de Florida

    Li, junto con su equipo de investigación de la USF, colaboró ​​con el equipo de Saw Wai Hia en el Laboratorio Nacional Argonne y la Universidad de Ohio, así como varios otros institutos de investigación estadounidenses e internacionales sobre este esfuerzo.

    Las supramoléculas son grandes estructuras moleculares formadas por moléculas individuales. A diferencia de la química tradicional, que se centra en los enlaces covalentes entre átomos, La química supramolecular estudia las interacciones no covalentes entre las moléculas mismas. Muchas veces, estas interacciones conducen al autoensamblaje molecular, formando naturalmente estructuras complejas capaces de realizar una variedad de funciones.

    En este último estudio, el equipo pudo construir una rejilla hexagonal metalo-supramolecular de 20 nm de ancho combinando procesos de autoensamblaje intra e intermolecular. Li dice que el éxito de este trabajo promoverá una mayor comprensión de los principios de diseño que gobiernan estas formaciones moleculares y podría algún día conducir al desarrollo de nuevos materiales con funciones y propiedades aún por descubrir.


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