Investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio han presentado un método innovador para sintetizar nanohojas de coordinación muy conductiva, un tipo de material de dos dimensiones que mantiene una promesa importante en diversas aplicaciones, incluidos el almacenamiento de energía y los dispositivos electrónicos. Bajo el liderazgo del profesor Hiroshi Nishihara, el equipo se centró en un síntesis secuencial de mecanismo que contiene soluciones coloidales de iones metálicos, en particular Nikkel (Ni), cobre (Cu) y Zink (Zn), junto con benzeneexatiol (BHT).
Las nanohojas de coordinación se forman mediante bandas de coordinación entre ligandos orgánicos planos e iones metálicos. Estos materiales de nanom muestran propiedades electrónicas, ópticas y catalíticas excepcionales, lo que los hace valiosos para el progreso tecnológico. Tradicionalmente, la producción de estas nanohojas se basaba en una reacción interfacial compleja de dos fases entre materiales no mezclables, de modo que la síntesis de placas de heterometona bien organizadas con diferentes iones metálicos complicados.
Esta investigación está destinada a superar estos desafíos. El equipo del profesor Nishihara, incluido el estudiante del maestro Miyu Ito y los investigadores del proyecto, la Dra. Naoya Fukui y el Dr. Kenji Takada, utilizaron con éxito un mecanismo de reacción en una fase. Al manipular la relación molar de los iones Ni2+ a BHT, los investigadores pudieron sintetizar selectivamente las nanohojas deseadas, de modo que el proceso de producción se simplifique drásticamente.
El equipo demostró la efectividad del nuevo método al preparar nanohojas de coordinación coloidal que pueden usarse como tintas para recubrir diferentes sustratos o electrodos. Sus experimentos revelaron que el níquel-ditioleno (NIDT) produjo estructuras porosas que mostraron propiedades prometedoras para su uso en aplicaciones electroquímicas, especialmente como catalizadores en las reacciones de emergencia de hidrógeno.
Al expandir sus primeros hallazgos, los investigadores han sintetizado soluciones coloidales que el cobre y el zinc han vinculado a BHT. En particular, demostraron una nueva reacción de transmetallación, en la que intercambiaron con éxito los iones metálicos en las nanohojas de coordinación existentes para hacer nuevas estructuras heterometálicas, como NICU2BHT. Esta nueva conexión mostró alta cristalinidad y conductividad eléctrica, lo que sugiere que la aplicabilidad en varios dispositivos electrónicos.
El profesor Nishihara enfatizó el potencial de estos hallazgos, en particular las posibilidades de producción en masa de la tinta recientemente desarrollada, que puede facilitar la electrónica flexible y mejorar la eficiencia energética en una amplia gama de aplicaciones. El progreso del equipo de investigación marca un progreso considerable para realizar la promesa de materiales de nanom baratos y poderosos, lo que deja en claro el camino para las innovaciones tecnológicas sostenibles.
