Percée en nanotechnologie : nouvelle méthode pour synthétiser des structures métallo-organiques et des polymères de coordination amorphes

L'approche innovante de la recherche permet de développer de nouveaux matériaux et de nouvelles applications dans les domaines de la technologie et de la médecine

15.07.2024
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Des chercheurs de la Humboldt-Universität zu Berlin, dirigés par le professeur Nicola Pinna, ont réalisé une avancée révolutionnaire dans le domaine des nanotechnologies, en étendant avec succès la célèbre méthode Stöber pour synthétiser des cadres métallo-organiques (MOF) et des polymères de coordination (CP) amorphes. Cette approche innovante devrait permettre d'améliorer considérablement la fonctionnalité et la complexité des matériaux colloïdaux, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles applications dans les domaines de la technologie et de la médecine.

La méthode Stöber, traditionnellement utilisée pour créer des colloïdes amorphes ressemblant à du verre, est une pierre angulaire de la science des matériaux. Cependant, son application a été limitée à une gamme étroite de systèmes matériels. L'équipe de recherche HU a maintenant élargi le champ d'application de cette méthode pour inclure les MOF et les CP, en utilisant une technique de diffusion base-vapeur pour contrôler la cinétique de croissance. Cette nouvelle méthode de synthèse permet d'obtenir des sphères de MOF et de CP uniformes et bien définies.

L'équipe de recherche a réussi à synthétiser 24 colloïdes CP amorphes différents en sélectionnant 12 ions métalliques et 17 ligands organiques. Ils ont également mis au point un moyen d'enrober de minuscules nanoparticules avec ces matériaux, formant ainsi des structures cœur-coquille. Cette approche leur a permis de produire plus de 100 combinaisons différentes de particules enrobées, chacune ayant des propriétés uniques et des utilisations potentielles.

"Ce développement représente un enrichissement significatif de la méthode Stöber et introduit une plateforme robuste pour la conception systématique de colloïdes avec différents niveaux de fonctionnalité et de complexité", a expliqué le professeur Nicola Pinna, principal auteur correspondant. "Notre méthode permet la synthèse contrôlée de MOFs amorphes sur n'importe quel substrat, indépendamment de la chimie, de la structure ou de la morphologie de sa surface".

L'approche innovante de l'équipe élargit non seulement l'applicabilité de la méthode Stöber, mais ouvre également de nouvelles voies pour le développement de matériaux avancés. Ces matériaux présentent un potentiel pour un large éventail d'applications, notamment la catalyse, l'administration de médicaments et le stockage de l'énergie.

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