1 December 2021, 4:00 Анна Солдатенко

Российские ученые придумали управляемый светом «контейнер» для водорода

Ученые из Ростова-на-Дону и Таганрога синтезировали металлоорганические каркасы, которые можно «открывать» и «закрывать» при помощи света. Внутри авторы предложили хранить молекулы водорода. Работа опубликована в журнале Polymers

Российские ученые придумали управляемый светом «контейнер» для водорода
СЭМ-изображение управляемого светом "контейнера"

«Умные» материалы привлекают внимание исследователей, поскольку их свойствами можно управлять при помощи внешних стимулов, таких как электромагнитные поля, температура или облучение.

Исследователи из Ростова-на-Дону и Таганрога синтезировали управляемые светом «контейнеры», в основе которых лежат металлоорганические каркасы из ионов циркония и терефталатных линкеров. Эти вещества очень пористые и стабильные, а потому довольно популярны в исследованиях. Авторы «пришили» к ним светочувствительные фрагменты — диарилэтены, — которые изменяют свою конфигурацию под действием света.

Получившиеся комплексы могут находиться в двух состояниях: если облучить их ультрафиолетом, то они «закроются», то есть поры будут менее доступны, а если видимым — «откроются». При этом изменяется и способность поглощать газы, например водород: в «открытой» конфигурации материал справляется успешнее. Процесс переключения между состояниями обратим и при повторении не приводит к разрушению структуры.

Разработка может стать важным шагом на пути к созданию новых систем хранения взрывоопасных или реакционно способных соединений.

Работа выполнена сотрудниками Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ, Института физической и органической химии ЮФУ, Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ, а также Федерального исследовательского центра Южного научного центра РАН.

News article publications

Read also

Покрытие с наностолбиками защитит силиконовые импланты от бактерий
Ученые из МФТИ, Института биохимии и генетики УФИЦ РАН и Тамбовского государственного технического университета разработали покрытия, которые обезопасят от микробного загрязнения импланты, вживляемые в человеческий организм.
"Smart" materials
Materials Science
Nanotechnology
23 August 2023
Обнаружены новые особенности спирального антиферромагнетика GdRu2Si2
Международная команда физиков изучила энергетическую структуру спирального антиферромагнетика GdRu2Si2. Были обнаружены новые особенности, что позволит улучшить приборы, использующие магнитную память.
Materials Science
Nanotechnology
Spectroscopy
26 December 2023
Допирование цинком придало костному цементу антибактериальный эффект
Ученые разработали магний-кальций фосфатный костный цемент, допированный цинком, подавляющий рост патогенных бактерий золотистого стафилококка и кишечной палочки, а также выдерживающий нагрузки до 500 килограмм на квадратный сантиметр. Полученный материал может использоваться в реконструктивно-восстановительной хирургии в качестве импортозамещаемых медицинских изделий для восстановления участков разрушенной из-за травм или болезней костной ткани
"Smart" materials
Biomaterials
Materials Science
28 August 2023
«Электронный нос» будет контролировать безопасность пластика вместо людей
Вместе с методами машинного обучения сенсор поможет точнее отслеживать содержание потенциально вредных веществ во вторичном пластике — отличить его от первичного уже удалось с точностью до 98,5%
Machine learning
Materials Science
Nanotechnology
Sensors
18 July 2023
Электродинамическая ловушка помогла охарактеризовать четыре свойства частиц
Новый недорогой подход объединил в себе сразу несколько проверенных методик и показал свою эффективность: погрешность определения массы составила примерно 10%, размера и заряда — 16%, а плотности — 18%
Electrodynamics
Materials Science
Nanotechnology
New techniques
17 July 2023
Предложен новый способ соединения комплексов металлов в периодическую решетку
Магнитные свойства таких материалов можно настраивать и тем самым, например, кодировать информацию, что полезно в разработке устройств памяти с большей емкостью
Materials Science
Organometallic chemistry
Spintronics
29 June 2023