Nuevos nanomateriales para aplicaciones mejoradas
Recientemente se ha puesto de manifiesto que los materiales basados en infraestructuras moleculares poseen una química huésped-anfitrión muy variada. Sus retículas porosas tienen propiedades huésped-anfitrión muy selectivas, entre ellas el intercambio iónico reversible, la catálisis heterogénea y el almacenamiento o la separación de gases. Aprovechando mejor la naturaleza porosa de las infraestructuras metalorgánicas combinadas con centros de transición de espín (SCO) se pueden generar materiales sensibles a nivel molecular. Las ubicaciones SCO se pueden activar, desactivar o alterar mediante la presencia, la ausencia o el intercambio de moléculas del solvente huésped. La luz es una de las vías más prometedoras para dirigir y controlar de forma reversible las propiedades físicas de los materiales orgánicos e inorgánicos. Se conoce que los materiales SCO presentan una transición inducida por la luz de un estado de bajo espín a un estado metaestable de alto espín. El objetivo del proyecto Light Induced Switch («Materiales nanoporosos y agregados supramoleculares para conmutadores electrónicos activados por luz») fue diseñar e investigar las propiedades de nuevos materiales que contienen conmutadores activados por luz integrados en forma de centros SCO de hierro (II), para usarlos como conmutadores ópticos y dispositivos de almacenamiento. El proyecto examinó las propiedades de SCO de estos materiales inducidas por luz o térmicamente a medida que el tamaño de partícula se reducía de dimensiones macroscópicas a escala microscópica y nanoscópica. Los resultados mostraron que la transición de espín se vuelve más gradual e incompleta y que la temperatura de transición (T½) se reduce a medida que el tamaño de partícula disminuye. Estos resultados son los primeros estudios del comportamiento magnético inducido por luz de un sistema SCO de nanopartículas y muestra que, incluso a escala nanométrica, es posible lograr la conversión activada por luz del estado de bajo espín al estado metaestable de alto espín. Además, se observó que, al parecer, la reducción del tamaño de partícula tiene un efecto escaso sobre la temperatura a la cual se borra la información fotomagnética almacenada. Esto indica que las propiedades SCO inducidas por luz están controladas por el entorno de coordinación directa de metales a escala molecular. El proyecto pudo realizar los primeros estudios detallados de estos nuevos materiales SCO y nanoporosos para aplicaciones de conmutación activada por luz a nanoescala. El impacto de incluso un pequeño avance en estos materiales podría generar oportunidades nuevas y notables para aplicaciones ambientales, económicas, de salud pública y/o de seguridad nacional.
