Ученые ЮФУ создали светочувствительную молекулярную губку

Учёные ЮФУ совместно с коллегами из Болгарии создали особый умный материал, который может менять структуру под воздействием света. Об этом сообщили в центре общественных коммуникаций вуза.

Умными материалами исследователи считают вещества, которые отличаются от других стабильностью, широким спектром свойств и структурным разнообразием. На них можно воздействовать различными способами и за счёт этого контролировать.

Так, специалисты ЮФУ и их коллеги из Болгарии придумали, как использовать спиропираны. Это группа органических химических соединений, которые способны менять струкутуру под влиянием света. Такое уникальное свойство учёные решили использовать на пользу человечества и нанесли спиропираны на поверхность металл-органических каркасов.

— За счет своей мультичувствительности — способности реагировать на целый ряд внешних воздействий, а также резкого различия в свойствах у изомерных форм данные соединения находят применение в производстве различных «умных» систем и материалов для таких областей науки и технологий, как хемосенсорика, электроника, биовизуализация, фотофармакология. Внедрение подобных молекул в структуру металл-органических каркасов позволит управлять их свойствами при помощи внешнего воздействия, — рассказал кандидат химических наук, старший научный сотрудник НИИ ФОХ ЮФУ Илья Ожогин.

Металло-органические каркасы на основе циркония – это пористая молекулярная губка, которую используют для хранения водорода. Этот газ требует особых условий хранения из-за своей взрывоопасности. Учёные выяснили, что если нанести молекулы спиропиранов на поверхность каркаса и воздействовать на них светом, то можно регулировать объём губки во время загрузки или высвобождения водорода. Такое изобретение позволит более безопасно хранить газ.

Исследователи ЮФУ считают, что добавление светочувствительных молекул в пористые носители, например, в молекулярные губки – способ получить новый умный материал. Так, металл и органические вещества образуют каркас из прочной сетки. Специалисты смогли добиться такого эффекта с помощью клик-химии. Это особый принцип, который позволяет получать сложные молекулы с помощью соединения простых блоков.

— Разработанные материалы могут использоваться в интеллектуальных системах хранения водорода, повышая энергоэффективность. Другое применение они могут найти в электронике, позволяя устройствам адаптироваться к различным условиям освещения. Устройства на основе нашего материала будут не просто инструментами, а интеллектуальными компаньонами, — отметила одна из авторов изобретения и инженер-исследователь международной исследовательской лаборатории функциональных наноматериалов ЮФУ Ольга Бурачевская.