11.11.2020 - Tohoku University

Recubrimiento de plásticos por medio de una nanofilm porosa

Nuevo método para crear películas delgadas de estructura metal-orgánica

Un equipo de investigación ha desarrollado un nuevo método para crear películas delgadas de marco metal-orgánico (MOF) que pueden ser aplicadas a sensores y dispositivos eléctricos.

Al igual que las esponjas, los materiales porosos contienen poros. El tamaño de los poros afecta a las propiedades del material. Por ejemplo, los poros pequeños crean áreas de superficie más absorbentes. El gel de sílice, que a menudo se utiliza en los envases de alimentos para absorber la humedad, es un ejemplo típico.

Estudios recientes sobre materiales porosos han llevado al desarrollo de nuevos materiales con poros diseñables, lo que permite a los científicos un mayor control sobre las propiedades de dichos materiales.

El MOF es un material poroso formado por iones metálicos coordinados por moléculas de enlace orgánico. Los nanoporos bien ordenados en los MOF tienen aplicaciones potenciales en la ciencia de los materiales y la farmacología.

A pesar del creciente interés en los MOF, los investigadores aún no han establecido un método eficaz para formar MOF en películas delgadas. La mayoría de los estudios sobre la preparación de los MOF se centran exclusivamente en la forma en polvo. La formación de MOF en películas delgadas abre su uso para la detección de humedad, detección de gas y dispositivos de conmutación resistivos.

Los investigadores de la Universidad de Tohoku, la Universidad de Iwate y el Instituto de Investigación de Radiación Sincrotrónica de Japón (JASRI) superaron este obstáculo controlando el crecimiento del MOF en películas. Esto implicó un simple método "capa por capa", que utiliza la inmersión secuencial de los sustratos en soluciones de ingredientes.

El grupo de investigación eligió cuatro tipos de materiales plásticos de uso común como sustrato para el crecimiento de la película de MOF. Cultivaron el crecimiento de películas MOF en materiales plásticos como el nylon y la resina acrílica.

"Las sencillas y versátiles técnicas de fabricación utilizadas en este estudio han abierto los MOF a nuevos campos de aplicación, como los sensores y los dispositivos de memoria", dijo Shunsuke Yamamoto, coautor del estudio. "Esperamos que nuestra investigación sirva como punto de partida para usar las películas MOF con dispositivos electrónicos".

Se espera que los estudios adicionales sobre el mecanismo de crecimiento de la película proporcionen importantes conocimientos sobre el revestimiento de los sustratos de plástico flexible y transparente en condiciones ambientales.

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