Ученые создали умные светочувствительные "молекулярные губки"
Сегодня появляется все больше материалов, которые меняют свои свойства в зависимости от внешних факторов. Один из подходов к получению таких умных образцов заключается в добавлении "чувствительных" молекул в пористые носители, например, в металлорганические каркасы (MOF) — жесткие "молекулярные губки" с большой площадью поверхности, объяснили в Южном федеральном университете (ЮФУ).
Каркасы представляют собой решеточную структуру, где металлы и органика образуют "сетку". По словам авторов, они обладают исключительной стабильностью, структурным разнообразием и высокой пористостью, что позволяет придать материалу широкий спектр свойств.
Специалисты ЮФУ совместно с коллегами из Болгарии разработали светочувствительные материалы. Они представляют собой пористые наночастицы MOF на основе циркония, поверхность которых модифицирована фотохромными молекулами спиропиранов (органических соединений), способных обратимо изменять свою структуру под воздействием света.
В вузе отметили, что сформировать прочную химическую связь ученым удалось с помощью клик-химии — принципа получения сложных молекул путем соединения простых исходных блоков по принципу конструктора. Он позволил создать стабильный композитный материал, в котором фотоактивный компонент "пристегнут" к каркасу.
Она добавила, что с помощью света можно будет регулировать объем пор "молекулярной губки" и, как следствие, размер сделанных из умного материала емкостей для водорода во время его загрузки или высвобождения. Разработка также позволит обеспечить безопасное хранение водорода в транспортных средствах или стационарных резервуарах, где контроль над газом особенно важен.
Исследование выполнено в рамках реализации государственной программы поддержки вузов "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты".