Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Florian Auras de l'Université technique de Dresde (TUD) a réussi à développer un nouveau type de matériau dans le domaine de recherche plutôt jeune des structures organiques covalentes. Le nouveau polymère bidimensionnel se caractérise par le fait que ses propriétés peuvent être contrôlées de manière ciblée et réversible. Cela a rapproché les chercheurs de l’objectif de réaliser des états quantiques commutables.
Ces résultats ont été récemment publiés dans Chimie naturelle.
Les structures organiques covalentes poreuses (COF) sont une classe de matériaux poreux hautement ordonnés constitués de molécules organiques liées par des liaisons covalentes pour former un réseau. Ils permettent la construction de matériaux fonctionnels avec une précision moléculaire. Semblables aux structures métallo-organiques (MOF), découvertes il y a environ 25 ans et ayant déjà atteint leur maturité commerciale, les COF possèdent des propriétés structurelles, optiques et électroniques très prometteuses pour de nombreuses applications ; par exemple, dans le stockage de gaz et de liquides, la catalyse, la technologie des capteurs et les applications énergétiques.
Les recherches antérieures sur les COF se sont généralement concentrées sur la construction de cadres rigides dotés de propriétés matérielles statiques. Le Dr Florian Auras et son équipe de la Chaire des matériaux fonctionnels moléculaires du TUD ont maintenant développé une stratégie de conception pour des COF bidimensionnels dynamiques capables d'ouvrir et de fermer leurs pores de manière contrôlée, à la manière d'une éponge.
“L'objectif principal de l'étude était de doter ces armatures, qui sont normalement ordonnées de manière très précise mais rigides, du degré de flexibilité exact nécessaire pour que leur structure puisse passer de compacte à poreuse. En ajoutant du solvant à l'éponge moléculaire, nous peut désormais modifier temporairement et de manière réversible la géométrie locale ainsi que les propriétés optiques telles que la couleur ou la fluorescence », explique le Dr Auras.
La possibilité de modifier de manière ciblée les propriétés structurelles et optoélectroniques des matériaux rend ces matériaux particulièrement intéressants pour les applications futures dans les domaines de l'électronique et des technologies de l'information.
“Les résultats de nos recherches constituent la base de nos recherches ultérieures sur les polymères sensibles aux stimuli, notamment dans le but de réaliser des états quantiques commutables. Lorsque je travaille sur les COF, je suis toujours fasciné par la précision avec laquelle leurs propriétés peuvent être manipulées en contrôlant la structure moléculaire, ” ajoute le Dr Auras.
Plus d'information:
Florian Auras et al, Cadres organiques covalents bidimensionnels dynamiques, Chimie naturelle (2024). DOI : 10.1038/s41557-024-01527-8
Fourni par l'Université de technologie de Dresde
Citation: Un nouveau polymère 2D rapproche les scientifiques de la réalisation d'états quantiques commutables (17 juin 2024) récupéré le 17 juin 2024 sur
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