Ученые разработали материал, способный изменять свою структуру под воздействием света

Исследователи Южного федерального университета (ЮФУ) в сотрудничестве с международной научной группой разработали уникальный материал, способный изменять свою структуру под воздействием света. По мнению ученых, данное изобретение найдет широкое применение в различных областях, начиная с электроники и заканчивая умными системами для хранения водородного топлива. Результаты их работы были опубликованы в журнале Microporous and Mesoporous Materials.

Современная наука все чаще сталкивается с необходимостью создания материалов, которые могут адаптировать свои свойства в ответ на внешние воздействия. Один из методов получения таких интеллектуальных материалов заключается во включении "чувствительных" молекул в пористые матрицы, например, в металлорганические каркасы (MOF). Эти структуры, по пояснениям ученых ЮФУ, представляют собой жесткие "молекулярные губки" с чрезвычайно большой площадью поверхности.

Металл-органические каркасы состоят из решетчатой структуры, где металлы соединены с органическими элементами, образуя сложную "сетку". Благодаря своей высокой стабильности, структурному разнообразию и значительной пористости, эти каркасы могут наделять материал разнообразными функциональными свойствами.

Ученые ЮФУ совместно с коллегами из Болгарии создали светочувствительные материалы на основе циркониевых наночастиц MOF, поверхность которых была модифицирована фотохромными молекулами спиропиранов. Эти органические соединения способны обратимо изменять свою структуру под воздействием света.

В вузе также подчеркнули, что для создания прочной химической связи между компонентами ученые использовали клик-химию. Этот подход, основанный на сборке сложных молекул из простых блоков по принципу конструктора, позволил разработать устойчивый композитный материал, в котором фотоактивный элемент прочно связан с каркасом.

Работа была поддержана в рамках программы "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты".

Фото: From Wikimedia Commons/ SecretDisc