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Self-Assembly in Confined Space

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Un planteamiento ascendente en materia de nanotecnología

Unos científicos dotados con financiación de la UE están centrándose en crear componentes autoensamblados que permitan el desarrollo de materiales con propiedades mejoradas.

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El autoensamblaje molecular es un concepto clave en la química supramolecular. En concreto, hace alusión a grandes entidades moleculares con interesantes propiedades formadas a través de procesos de autoensamblaje espontáneo. Estos componentes autoorganizados permiten acceder a elementos a nanoescala siguiendo un método ascendente dividido en muchos menos pasos que en comparación con una única molécula de similares dimensiones. Mediante el control de las propiedades químicas y físicas a diferentes escalas de longitud y en distintas direcciones, los sistemas ensamblados a nivel supramolecular muestran características novedosas. El proyecto «Self-assembly in confined space» (SACS) pone sus miras en la formación de estructuras funcionales con propiedades excepcionales a través del autoensamblaje en espacios confinados. La geometría, el tamaño y la forma de estas estructuras estarán sometidos a un férreo control.Se está dedicando un considerable esfuerzo al desarrollo de clústeres luminescentes de plata o cobre, así como a estabilizarlos en materiales nanoporosos (zeolitas). Más allá de sus propiedades catalíticas, estos sistemas han demostrado su capacidad para convertir la luz ultravioleta en luz visible de forma eficaz, con rendimientos cuánticos de hasta un 70 %. También se experimentó con la formación de clústeres de plomo y manganeso luminescentes en zeolitas con estructuras de faujasita y mordenita, respectivamente, obteniéndose unos rendimientos cuánticos inferiores al 10 %. Gran parte del trabajo del proyecto estuvo relacionado con la combinación de materiales eletrocrómicos con sistemas porosos y polímeros. Los sistemas fotocrómico y electrocrómico se benefician de la rigidificación del medio, adquiriendo así unas propiedades luminiscentes, electrocrómicas o catalíticas mejoradas. La combinación de componentes susceptibles de autoensamblarse con una amplia variedad de agentes químicos de forma y tamaño controlados permite optimizar las propiedades de dichos componentes de manera sencilla. En cristales de zeolita a los que se incorporan clústeres luminescentes, resulta posible controlar esta clase de propiedades a escala de una única celda —1 nm—, mientras que el control sobre la humedad o los gases es factible a nivel de cristal —varios micrómetros—. SACS podría posibilitar la producción de nanoestructuras a escala industrial, allanando el camino para introducir en el mercado una nueva generación de dispositivos con aplicaciones absolutamente novedosas.

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