Une éponge moléculaire pour l'électronique du futur
Les propriétés du nouveau polymère 2D peuvent être contrôlées de manière ciblée et réversible
Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Florian Auras de l'université de technologie de Dresde (TUD) a réussi à mettre au point un nouveau type de matériau dans le domaine de recherche relativement jeune des structures organiques covalentes. Le nouveau polymère bidimensionnel se caractérise par le fait que ses propriétés peuvent être contrôlées de manière ciblée et réversible. Les chercheurs se sont ainsi rapprochés de leur objectif de réaliser des états quantiques commutables. Ces résultats ont été récemment publiés dans la revue "Nature Chemistry".
Les cadres organiques covalents poreux (COF) sont une classe de matériaux poreux hautement ordonnés, constitués de molécules organiques liées par des liaisons covalentes pour former un réseau. Ils permettent de construire des matériaux fonctionnels avec une précision moléculaire. À l'instar des cadres métallo-organiques (MOF), qui ont été découverts il y a environ 25 ans et ont déjà atteint la maturité commerciale, les COF possèdent des propriétés structurelles, optiques et électroniques très prometteuses pour de nombreuses applications, par exemple dans le stockage des gaz et des liquides, la catalyse, la technologie des capteurs et les applications énergétiques.
Les recherches antérieures sur les COFs se sont généralement concentrées sur la construction de cadres rigides avec des propriétés matérielles statiques. Le Dr Florian Auras et son équipe de la chaire des matériaux moléculaires fonctionnels de l'Université de technologie ont maintenant mis au point une stratégie de conception de COF bidimensionnels dynamiques qui peuvent ouvrir et fermer leurs pores de manière contrôlée, à la manière d'une éponge. "L'objectif principal de l'étude était de doter ces structures, qui sont normalement très précisément ordonnées mais rigides, du degré exact de flexibilité nécessaire pour que leur structure puisse passer d'une structure compacte à une structure poreuse. En ajoutant un solvant à l'éponge moléculaire, nous pouvons désormais modifier temporairement et de manière réversible la géométrie locale ainsi que les propriétés optiques telles que la couleur ou la fluorescence", explique Florian Auras pour justifier son approche de la recherche.
La possibilité de modifier de manière ciblée les propriétés structurelles et optoélectroniques des matériaux rend ces derniers particulièrement intéressants pour de futures applications dans les domaines de l'électronique et des technologies de l'information. "Les résultats de nos recherches constituent la base de nos recherches ultérieures sur les polymères stimuli-réactifs, en particulier dans le but de réaliser des états quantiques commutables. Lorsque je travaille sur les COF, je suis toujours fasciné par la précision avec laquelle leurs propriétés peuvent être manipulées en contrôlant la structure moléculaire", ajoute M. Auras.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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