Control espacio-temporal de la polimerización supramolecular y la gelificación de los poliedros orgánicos y metálicos

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Ciencias de los materiales
• Física de la materia blanda

Sus antecedentes:

• Controlar el ensamblaje de materiales supramoleculares basados en la coordinación como los metalógenos tanto en el tiempo como en el espacio es difícil.
• Los poliedros metálico-orgánicos (MOP) ofrecen una porosidad estable pero requieren métodos de ensamblaje controlados.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para el control espacio-temporal del ensamblaje de materiales blandos basados en MOP.
• Investigar la influencia de la concentración de ácido en la formación y las propiedades del gel.
• Para demostrar la formación de gel localizado inducido por la luz para el patrón.

Principales métodos:

• Se utiliza el ácido trifluoroacético (TFA) como estímulo químico para activar la formación de gel a partir de soluciones de MOP.
• Se utilizó la dispersión dinámica de la luz con resolución temporal, la absorción UV-V y la espectroscopia de RMN de 1H para controlar la cinética del ensamblaje.
• Mediciones reológicas utilizadas para caracterizar las propiedades mecánicas de los geles resultantes.
• Incorpora un generador de fotoácido (piranina) e irradiación de luz para el ensamblaje de gel localizado.

Principales resultados:

• La concentración de ácido dicta la cinética de la formación del gel, la densidad de enlace cruzado, el tamaño de la partícula y la densidad de la red.
• El aumento de la concentración de ácido conduce a una disminución de la ductilidad y la rigidez de los geles MOP.
• La irradiación luminosa de piranina permite el desencadenamiento preciso y localizado del autoensamblaje del gel MOP.
• Demostró la capacidad de moldear el gel MOP en las formas deseadas utilizando este método activado por la luz.

Conclusiones:

• El control temporal y espacial simultáneo de materiales blandos basados en MOP se puede lograr utilizando una combinación de estímulos ácidos y luminosos.
• El método desarrollado permite un patrón preciso de los geles porosos MOP.
• Estos hallazgos abren posibilidades para integrar los materiales MOP en dispositivos de detección, separación, catálisis y administración de fármacos.