La transición entre una fase sólida y una líquida, un proceso clave en la vida cotidiana y la ciencia de los materiales, generalmente está impulsada por un cambio de temperatura o presión. Sin embargo, también es posible un cambio de estado reversible causado por otros estímulos: por ejemplo, la luz se ha utilizado para inducir transiciones sólido-líquido.
Tomoki Ogoshi de la Universidad de Kanazawa en Japón y sus colegas estudiaron las moléculas de areno de pilar [n] - moléculas en forma de pilar que fueron reportadas por primera vez por su grupo de investigación - a las que se pueden agregar grupos funcionales para modificar sus propiedades físicas. Introducción 12 n-las cadenas de hexilo C6H13 en las moléculas transforman el sistema en un líquido estructural a temperatura ambiente, es decir, un sistema con cierto grado de orden a nanoescala pero sin una estructura periódica. El líquido se solidifica cuando se expone a un vapor invitado,cuyas moléculas reemplazan los sustituyentes n-hexilo en las cavidades de las moléculas en forma de pilar. Al mismo tiempo, los sustituyentes ubicados fuera de las cavidades cristalizan. El resultado es que, en una escala de tiempo de unos pocos segundos, el sistema se solidifica y el transparenteel líquido cambia a un sólido turbio.
Como el vapor invitado competitivo, los autores usaron ciclohexano, porque encaja en las cavidades de las moléculas en forma de pilar y es fácil de eliminar al calentar la muestra a presión reducida, un proceso que hace que el sistema molecular regrese al líquidoLos procesos de adsorción y desorción se caracterizan por mediciones de resonancia magnética nuclear, mientras que la estructura del sistema se estudia por difracción de rayos X.
Los autores también investigaron la absorción de otros vapores orgánicos por el líquido estructural, observando que la exposición a moléculas que podrían ser absorbidas en los poros de las moléculas en forma de pilar siempre resultó en una transición a una fase sólida, mientras que la transición de fase fueno observado para la exposición a gases que tuvieron una baja absorción por el líquido estructural.
Este sistema puede usarse como detector de vapores de alcanos, un dispositivo inusual. "Debido a la selectividad del vapor, postulamos que el cambio de estado inducido por el vapor puede aplicarse para nuevos sistemas de detección de vapor", comentan los autores. "Otra aplicaciónson materiales de adhesión que utilizan el cambio de estado inducido por vapor invitado "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kanazawa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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