Kemikere skaber selvsamlingsmateriale med en række nye egenskaber

Kemikere fra har skabt et nyt materiale, der selv samles til 2-D-netværk på en forudsigelig og reproducerbar måde. Materialet har en række nye egenskaber, hvilket betyder, at det kan have mange applikationer - selvom det vil tage tid og betydelig efterforskning at afgøre, hvordan det bedst kan bruges.

Vigtigere, forskningen giver et meget sjældent eksempel på "bottom-up" materialeskabelse; det er ekstremt udfordrende at udøve kontrol over et selvsamlingsmateriale, så kemikere pålideligt kan forudsige og gengive dets struktur afhængigt af det miljø, det befinder sig i-men Trinity-teamet har gjort netop det.

Derudover forskere har længe været interesserede i at udvikle anionskabelonerede selvsamlinger, da de besidder et stort potentiale for at fjerne farlige og forurenende molekyler fra miljøet. Imidlertid, arbejde med anioner (ioner med en negativ ladning) frem for kationer (ioner med en positiv ladning) er molekylært udfordrende af flere årsager.

Seniorforfatter af forskningen, Thorfinnur Gunnlaugsson, Professor i kemi ved Trinity, sagde:

"Anioner er udbredt i vores verden, hvor mange af dem udfører bestemte roller i naturen - for både levende og livløse sager. Men, fordi disse processer ofte medieres af specificitet, når der sker ændringer i disse interaktioner, kan resultaterne skade liv og miljø. Af denne grund, vi har altid været interesseret i at få en dyb forståelse af, hvordan disse molekyler binder sig til det ultimative mål om at efterligne den måde, proteiner og enzymer interagerer med anioner i naturen.

At prøve at skabe et materiale, der gør præcis, hvad du tror det vil - og hvad du har brug for det - i forskellige miljøer er utrolig udfordrende, fordi miljøer sjældent altid er stabile. Det er noget af en mørk kunst, men efter en enorm mængde arbejde har vi med succes skabt noget, der danner en kontrolleret, hierarkisk 2-D netværk, og vi er i stand til at forudsige præcis, hvordan det vil se ud i forskellige miljøer. "

Bygger på deres tidligere arbejde, holdet 'omformede' en ligand (et stof, der danner et kompleks med et molekyle til at tjene et biologisk formål) ved at pille ved dets molekylære struktur, så i stedet for at fange sulfationer og holde dem i burlignende strukturer, den bruger dem i stedet som lim til at lave deres stærkt bestilte 2-D-materiale.

Deres banebrydende arbejde blev støttet af Science Foundation Ireland og involverede et samarbejde med forskere ved MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology ved University of Canterbury. Det er beskrevet i internationalt anerkendt tidsskrift Chem .

Teamet er nu begejstret for at undersøge egenskaberne af det nye materiale for at overveje potentielle applikationer i den store verden. Det er muligt, at det kan få indflydelse på sundheden via målrettet lægemiddellevering (det er biologisk kompatibelt); ved udskrivning eller i en indstilling, der bruger geler; eller endda i elektronikens verden, hvor nye materialer bliver udråbt som indehaveren af ​​nøglen til længerevarende batterier og forbedret ydelse af varer af høj værdi.

Professor Mick Morris, Direktør for SFI AMBER forskningscenter, der er vært i Trinity, tilføjet:

"Potentialet i dette arbejde kan ikke undervurderes. Det repræsenterer mange års arbejde og mennesker i professor Gunnlaugssons laboratorium til at udvikle kemiske metoder til at syntetisere komplekse materialer ved design - hvilket gør det muligt at anvende dem på mange områder. Dette arbejde er en vigtig del af vores program i RAV, tillader centret at tackle udfordringer, som vi måske engang har fundet umulige. "