Los marcos metal-orgánicos MOF son un nuevo tipo de materiales con poros a nanoescala. Los ingenieros de Bioscience de KU Leuven, Bélgica, han desarrollado un método alternativo que produce estos materiales en forma de películas muy delgadas, para que puedan ser fácilmenteutilizado para aplicaciones de alta tecnología como microchips.
Los marcos organometálicos MOF son un tipo de materiales recientemente desarrollados que consisten en una rejilla nanoporosa de moléculas orgánicas e iones metálicos. Los MOF toman forma a medida que las moléculas orgánicas separan los iones metálicos, de modo que un patrón regular de diminutosse desarrollan agujeros o nanoporos.
El tamaño de los poros se puede ajustar a nivel de nanoescala con un nanómetro que es la milmillonésima parte de un metro. La superficie interna de un MOF, formado por todos estos poros, varía en tamaño de 1,000 a 5,000 metros cuadrados por gramode material. Los MOF pueden verse como esponjas microscópicas que pueden absorber mucho material.
Esta propiedad hace que los MOF sean interesantes en términos de aplicaciones. "Los investigadores ya están estudiando estas aplicaciones", dice el profesor Rob Ameloot, del Centro KU Leuven para Química de Superficie y Catálisis. "Están examinando el uso de MOF como catalizadores para acelerar los químicosreacciones de moléculas invitadas en los poros de MOF. Otra posible aplicación es el almacenamiento de gas, ya que la superficie interna de los MOF puede contener grandes cantidades.
Hasta ahora, algunas aplicaciones no se consideraban factibles debido al procedimiento de producción de MOF. El método convencional implica la química húmeda a escala de laboratorio: la química tradicional con soluciones y solventes. El resultado final es un polvo. Para aplicaciones integradas a nanoescala, las partículas de ese polvo son demasiado grandes, mientras que un método con soluciones no es lo suficientemente puro. En el caso de los sensores de gas, por ejemplo, el material MOF debe depositarse como una película delgada sobre la superficie del circuito eléctrico.no es posible si utiliza el procedimiento de producción convencional "
El autor principal, Ivo Stassen, se propuso encontrar un método de producción distinto de la química húmeda. Utilizó vapores y gases en lugar de líquidos. "La deposición en fase de vapor ya es un método común para producir dispositivos de alta tecnología. Somos los primeros en utilizareste método para la producción de estos materiales altamente porosos. Primero depositamos capas de zinc y dejamos que reaccionen con el vapor del material orgánico. El material orgánico impregna el zinc, el volumen del conjunto se expande y se convierte completamente en unmaterial con una estructura regular y nanoporos ", explica Stassen. Para afinar el procedimiento, está colaborando con el centro de investigación con sede en Leuven imec, que se especializa en nanoelectrónica. KU Leuven e imec han presentado conjuntamente una solicitud de patente.
"Este método de producción alternativo abre nuevas posibilidades para los MOF en términos de aplicaciones e industrias. La deposición química de vapor es una técnica común en la nanofabricación. Por lo tanto, las nuevas aplicaciones MOF se pueden desarrollar relativamente rápido: sensores de gas, componentes de nanochip y baterías mejoradas", Concluye Stassen.
Esta investigación se llevó a cabo en colaboración con imec, CSIRO Australia y MBI Singapur.
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Materiales proporcionado por KU Lovaina . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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