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Création de nanofeuilles 2D où les molécules des couches ne sont maintenues ensemble que par des liaisons faibles et non covalentes

Figure 1 : Fabrication descendante de nanofeuilles monocouches bidimensionnelles pour les cycles métalliques supramoléculaires. Crédit : DOI : 10.1038 / s41586-022-04407-8

Une équipe internationale de chercheurs a trouvé un moyen de créer des nanofeuilles bidimensionnelles dans lesquelles les molécules des couches ne sont liées que par des liaisons faibles et non covalentes. Dans leur article publié dans la revue nature, le groupe décrit son procédé et ses utilisations possibles. Claudia Backs de l’Université de Kassel a publié un article d’actualités et de vues dans le même numéro du magazine détaillant le travail.


Au cours des dernières années, les chercheurs ont développé une variété de nanomatériaux bidimensionnels en créant des matériaux ultra-nanofeuilles minces Fait d’atomes liés. Ces feuilles sont généralement créées en les décollant des cristaux. Ce processus fonctionne grâce aux fortes liaisons covalentes entre les atomes de la plaque et aux liaisons faibles entre les couches. On pensait auparavant que la création de feuilles similaires avec des atomes faiblement liés n’était pas possible car les feuilles seraient trop faibles pour tenir ensemble. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont découvert qu’il est possible de créer des papiers 2D dans lesquels un fichier molécules Ils ne se lient que par de faibles liaisons non covalentes, tandis que les feuilles restent suffisamment solides pour tenir ensemble. Le secret de la production de tels panneaux était l’utilisation de molécules qui permettent une liaison en plusieurs points.

Les travaux étaient basés sur des complexes de coordination supramoléculaires, dans lesquels des réseaux de liaisons peuvent se former grâce à des liaisons (donneurs d’électrons) et des cations (accepteurs d’électrons). Les chercheurs ont choisi de créer des particules dotées de ces qualités qui ont pris la forme d’étoiles. En utilisant ces particules, chaque étoile a pu former de faibles doubles liaisons à 12 points avec les étoiles qui les entourent. Le grand nombre de sites de liaison a permis aux molécules de tenir ensemble malgré l’absence de liaisons covalentes. La forme en étoile a également permis l’incorporation de substances aromatiques qui servent également à lier les molécules.

Les chercheurs ont créé les plaques en suspendant les cristaux dans un liquide puis en les exposant à des ultrasons. Le résultat était une substance empilée, chacune constituée d’une couche d’étoiles connectées. La liaison entre les plaques, comme pour les plaques constituées de liaisons covalentes, était plus faible que celle qui maintient la plaque ensemble, ce qui a permis de les décoller.


Des expériences avec des ions fluorure montrent des preuves de liaison hybride


Plus d’information:
Jinqiao Dong et al, Monocouches 2D monolithiques autonomes par exfoliation de cristaux moléculaires, nature (2022). DOI : 10.1038 / s41586-022-04407-8

Claudia Pax, Nanofeuillets fragiles extraits de cristaux, nature (2022). DOI : 10.1038 / d41586-022-00466-z

© 2022 Réseau Science X

la citation: Création de nanofeuilles 2D où les molécules des couches ne sont maintenues ensemble que par des liaisons faibles non covalentes (2022, 24 février) Récupéré le 24 février 2022 sur https://phys.org/news/2022-02-2d-nanosheets – molécules-couches-hold.html

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