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Crean un material laminar híbrido con propiedades magnéticas y fotoactivas

La luz estimula al material y hace cambiar sus características


Científicos de centros de investigación valencianos han confirmado por primera vez la posibilidad de modular las propiedades magnéticas de un material inorgánico, basado en hidróxidos, mediante moléculas orgánicas fotoactivas activadas con luz. Gracias a esta investigación se abre el camino para modular las propiedades magnéticas de un material aplicando estímulos externos, como, por ejemplo, la luz, el calor, la humedad, etc.




Micrografía electrónica de una de las muestras. Imagen: Gonzalo Abellán. Fuente: Universidad de Valencia.
Micrografía electrónica de una de las muestras. Imagen: Gonzalo Abellán. Fuente: Universidad de Valencia.
Los científicos del Instituto de Ciencia Molecular de la Universidad de Valencia Gonzalo Abellán, Eugenio Coronado, Carlos Martí y Antonio Ribera, junto a los investigadores Hermenegildo García y José Luis Jordá del Instituto de Tecnología Química (Universitat Politècnica de València - Consejo Superior de Investigaciones Científicas), han hecho un estudio que se ha convertido en una de las aproximaciones de más éxito para obtener nuevos materiales híbridos diseñados químicamente.

El estudio y la investigación en materiales híbridos multifuncionales es uno de los temas candentes objeto de numerosos grupos de investigación de todo el mundo. Nuestros científicos han conseguido sintetizar un material laminar híbrido en el que se han modulado las propiedades magnéticas de una matriz inorgánica, basada en hidróxidos, gracias a los cambios de tamaño producidos en moléculas tipo azo bajo el efecto de un estímulo lumínico.

Ante una excitación con luz ultravioleta de las moléculas tipo azo, las láminas de la matriz inorgánica disminuyen su distancia y, por tanto, se alteran sus propiedades magnéticas. El material laminar híbrido puede volver a sus propiedades originales cuando se expone al agua o a una cierta humedad del aire, por el hecho de que se recupera la distancia inicial entre las láminas de la matriz inorgánica.

El éxito de esta investigación ha sido la intercalación de moléculas aniónicas fotoactivables en el espacio interlaminar de la matriz inorgánica y en el hecho de conseguir, en estado sólido, la reacción de isomerización trans-cis de las moléculas tipo azo en el espacio nanométrico que queda entre las láminas.

Modular las propiedades magnéticas

Gracias a esta investigación se abre el camino para modular las propiedades magnéticas de un material aplicando estímulos externos, como, por ejemplo, la luz, el calor, la humedad, etc. De esta manera, se demuestra que la combinación de dos componentes comporta algo más que la simple unión de funcionalidades, y que adquieren, por un mecanismo cooperativo, nuevas propiedades antes no conseguidas, lo cual ofrece una amplia gama de posibilidades, como en el campo de la espinotrónica o de los sensores. Estos resultados se han publicado el pasado mes de junio en el número 24 de la revista Advanced Materials.

Esta investigación, señala la nota de prensa de la UV, ha significado un avance importante hacia el diseño químico de una gran variedad de materiales híbridos funcionales mediante la elección deliberada de una matriz que actúa como huésped y de las propiedades físicas de las moléculas intercaladas como anfitriones.

El estudio se ha realizado en el marco de VLC/CAMPUS. Valencia, International Campus of Excellence es el Campus de Excelencia Internacional integrado por la Universitat de València, la Universitat Politècnica de València y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y financiado por el Ministerio de Educación, Cultura y Deportes, en el marco del programa Campus de Excelencia Internacional, que facilita una mayor colaboración entre las tres entidades de investigación.

Referencia bibliográfica:

Gonzalo Abellán, Eugenio Coronado, Carlos Martí-Gastaldo, Antonio Ribera, Jose Luis Jordá y Hermenegildo García: Photo-Switching in a Hybrid Material Made of Magnetic Layered Double Hydroxides Intercalated with Azobenzene Molecules. Advanced Materials (2014). DOI: 10.1002/adma.201400713.


Martes, 29 de Julio 2014
UV/T21
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