Fig. 1:Fabricación de arriba hacia abajo de nanoláminas monocapa 2D quirales de metalaciclos supramoleculares. Crédito:DOI:10.1038/s41586-022-04407-8
Un equipo internacional de investigadores ha encontrado una manera de crear nanoláminas 2D en las que las moléculas de las capas están unidas solo por enlaces débiles no covalentes. En su artículo publicado en la revista Nature , el grupo describe su proceso y los posibles usos del mismo. Claudia Backes de la Universidad de Kassel ha publicado un artículo de News &Views en el mismo número de la revista que describe el trabajo.
En los últimos años, los investigadores han desarrollado una variedad de nanomateriales 2D mediante la creación de láminas súper delgadas hechas de átomos enlazados. Tales láminas se crean normalmente pelándolas de los cristales. Este proceso funciona debido a los fuertes enlaces covalentes entre los átomos de la hoja y los enlaces débiles entre las capas. Anteriormente se creía que no era posible crear láminas similares con átomos débilmente unidos porque las láminas serían demasiado débiles para mantenerse unidas. En este nuevo esfuerzo, los investigadores descubrieron que es posible crear hojas 2D en las que las moléculas se unen solo con enlaces no covalentes débiles, mientras que las hojas siguen siendo lo suficientemente fuertes como para mantenerse unidas. El secreto para producir tales láminas estaba en el uso de moléculas que permitían la unión en múltiples puntos.
El trabajo se basó en complejos de coordinación supramolecular, en los que se pueden formar redes de enlaces gracias a ligandos (donantes de electrones) y cationes (aceptores de electrones). Los investigadores optaron por crear moléculas con tales atributos que se formaron en forma de estrella. Con estas moléculas, cada estrella pudo formar enlaces débiles dobles de 12 puntos con las estrellas que la rodeaban. El gran número de sitios de enlace permitió que las moléculas se mantuvieran unidas a pesar de la ausencia de enlaces covalentes. La forma de estrella también permitió la incorporación de aromáticos que también sirvieron para unir las moléculas.
Los investigadores crearon las láminas suspendiendo cristales en un líquido y luego sometiéndolos a ultrasonido. El resultado fue un material de hojas apiladas, con cada hoja hecha de una capa de estrellas conectadas. La unión entre las hojas, al igual que con las hojas hechas con enlaces covalentes, era más débil que las que mantenían unida la hoja, lo que hacía posible separarlas.
© 2022 Red Ciencia X Experimentos con iones de bifluoruro muestran evidencia de enlaces híbridos
