Los cristales porosos llamados armazones organometálicos MOF consisten en intersecciones metálicas con moléculas orgánicas como elementos de conexión. Gracias a su alta porosidad, los MOF tienen un área de superficie extremadamente grande. Una cucharadita de MOF tiene la misma área de superficie que un campo de fútbolEstos innumerables poros situados en un espacio extremadamente pequeño ofrecen espacio para "invitados" y pueden, por ejemplo, utilizarse para el almacenamiento de gas o como "puerta molecular" para la separación de productos químicos.
Pero los MOF tienen un potencial mucho mayor y es lo que Paolo Falcaro del Instituto de Química Física y Teórica PTC de TU Graz quiere desbloquear. "Los MOF se preparan por autoorganización. No tenemos que hacer otra cosa que no seamezclar los componentes, y los cristales crecerán por sí mismos. Sin embargo, los cristales crecen con orientación y posición aleatorias, y por lo tanto sus poros. Ahora, podemos controlar este crecimiento, y se explorarán nuevas propiedades de MOF para uso multifuncional en microelectrónica, óptica, sensores y biotecnología "
En la edición actual de Materiales de la naturaleza , una actividad de investigación dirigida por Paolo Falcaro y Masahide Takahashi Universidad de la Prefectura de Osaka - Japón junto con colegas australianos de la Universidad de Adelaida, la Universidad de Monash y la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth CSIRO describe un método de crecimiento de MOFen un área de superficie comparativamente grande de un centímetro cuadrado que logra rápidamente una orientación y alineación controladas sin precedentes de los cristales.
propiedades direccionalmente dependientes
La gran ventaja de los cristales orientados con precisión en MOFs hace que todos los científicos de materiales se entusiasmen. Los materiales funcionales pueden infiltrarse en los poros de los cristales para generar materiales anisotrópicos; en otras palabras, materiales con propiedades dependientes de la dirección. En la revista Materiales de la naturaleza , el equipo de investigación muestra cómo se comporta la síntesis controlada de una película MOF en presencia de tinte fluorescente. Con solo girar la película, la señal fluorescente se enciende o apaga y se crea un interruptor ópticamente activo.
Paolo Falcaro: "Esto tiene muchas aplicaciones concebibles y vamos a probar muchas de ellas con una variedad de funcionalidades diferentes. Un mismo material puede mostrar diferentes propiedades a través de diferentes orientaciones y alineaciones. Crecimiento intencional de MOF en esta escalaabre una gama completa de aplicaciones prometedoras que vamos a explorar paso a paso "
enzimas protectoras
Un objetivo principal de Paolo Falcaro y su equipo en TU Graz es el desarrollo de MOF para aplicaciones biotecnológicas: "Estamos tratando de encapsular enzimas, proteínas e incluso ADN en MOF e inmunizar su actividad contra las fluctuaciones de temperatura. La estructura cristalinarodear al "invitado" en el poro tiene un efecto protector, como una chaqueta resistente. Queremos ver las posibilidades con mayor precisión ", explica Falcaro.
Paolo Falcaro: huellas digitales luminosas
Nacido en Padua, Italia, Paolo Falcaro ha pasado mucho tiempo trabajando con la síntesis, fabricación y orientación de materiales porosos y cristalinos, y publica sus descubrimientos en revistas científicas. Hace dos años, él y sus colegas de Australia lograron obtenerhuellas digitales invisibles que brillan con luz ultravioleta mediante el uso de una gota de líquido con cristales MOF. Este nuevo método forense parece ser rápido y ampliamente aplicable, proporcionando un método alternativo a la forma anterior para la detección de huellas digitales.
Después de estudiar en las Universidades de Padua y Bolonia y de una amplia experiencia profesional en comercio italiano, Falcaro se mudó a la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth CSIRO en Australia en 2009. Además, fue profesor visitante en la Universidad de la Prefectura de Osaka, KiotoUniversidad de Japón, y actualmente es profesor titular adjunto en la Universidad de Adelaida en Australia.Paolo Falcaro ha sido Profesor de Tecnología de Materiales de Base Biológica en la Facultad de Química Técnica, Química e Ingeniería de Procesos, Biotecnología de TU Graz desde el 1 de abril de 2016.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por TU Graz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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