Molekulárne banky, do ktorých sa zmestia iné molekuly
25.7.2011 18:10:27 | QScience Daily | Počet zobrazení: 1897x
Chemické reakcie prebiehajú neustále: niektoré veci zhoria alebo hrdzavejú, iné reagujú na pôsobenie slnečného svetla, chemické reakcie prebiehajú napríklad aj v baterkách pri dodávaní elektrickej energie. Jednou z veľkých výziev, ktorej čelia chemici, je nájsť nový spôsob riadenia reakcií alebo vytvoriť podmienky, ktoré podporujú želané reakcie a bránia tým neželaným.
Vedci z Newyorskej univerzity dokázali vytvoriť materiál s prázdnym vnútorným priestorom, ktorý by mohol pomôcť kontrolovať želané a nechcené chemické reakcie.
Mike Ward a jeho kolegovia vlastne vytvorili „molekulárnu banku“, samonosné klietky schopné udržať v sebe inú látku. Tieto „banky“ by mohli pomôcť vedcom určité reakcie odizolovať.
„Chceli sme vytvoriť rámec, ktorý by slúžil ako ‚hotel‘ pre ‚hosťovské‘ molekuly, ktoré my mohli mať úlohu nezávislú od okolitého prostredia,“ povedal Ward. „To umožňuje oddeliť chemické látky na základe veľkosti, alebo riadiť reakcie v definovanom prostredí, ktoré nám umožňuje lepšie sledovanie procesov. Tieto rámce navyše umožnia vďaka obaleniu hosťovských molekúl vytvorenie materiálov s novými optickými a magnetickými vlastnosťami.“
Molekulárne „hotely“, ktoré opisuje Ward, majú tvar zrezaného osemstenu, jedného z 13 archimedovských telies. Tie sú charakteristické špecifickým počtom stien, ktoré sa stretávajú v identických vrcholoch. Pravidelnosť týchto tvarov často znamená, že sú zaujímavé pre chemikov pri hľadaní komplexných materiálov, ktoré sa dokážu samé usporiadať.
Výnimočným aspektom vedeckej práce je samousporiadanie molekulárnych častí do mnohostenu, dobre definovaného geometrického telesa. Jednotlivé mnohosteny sa usporiadajú vďaka vodíkovým väzbám do kryštálovej mriežky pripomínajúcej pórovitý zeolit, absorpčný materiál využívaný v priemysle.
Nový materiál sa od zeolitu líši, pretože je zložený z organických stavebných blokov, čo z neho robí univerzálnejší a ľahšie vytvoriteľný materiál.
Vedci chcú v ďalšom výskume skúmať iné archimedovské telesá a hľadať všetky typy molekúl, ktoré dokážu existovať vo vnútri objaveného tvaru.