Un equipo internacional, dirigido por investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, ha diseñado una familia de moléculas capaces de unirse a los iones metálicos presentes en su entorno y proporcionar una señal de luz fácilmente detectable durante la unión. Este nuevo tipo deEl sensor forma una estructura 3D cuyas moléculas son quirales, es decir, estructuralmente idénticas pero no superponibles, como una imagen y su reflejo en un espejo, o como las manos izquierda y derecha. Estas moléculas consisten en un anillo y dos brazos luminiscentes que emitenun tipo particular de luz en un proceso llamado luminiscencia polarizada circular CPL, y detecta selectivamente iones, como el sodio. Esta investigación puede leerse en Ciencia química .
"Los brazos luminiscentes de nuestras moléculas funcionan como bombillas que se encienden o apagan dependiendo de la presencia de un ion cargado positivamente, un catión metálico", explica Jérôme Lacour, decano de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y profesor ordinario enDepartamento de Química Orgánica. Estas moléculas se pueden comparar con pequeñas cerraduras: cuando están listas para operar y detectar la presencia de metales, emiten un tipo particular de luz polarizada circularmente. Cuando se inserta un ion metálico, actúa sobrecomo una llave, la geometría de la cerradura cambia y la luz desaparece.
Estas "cerraduras" están formadas por dos partes: un anillo un éter corona que puede rodear iones metálicos como el sodio y dos brazos retorcidos que se extienden desde el borde y actúan como bombillas, lo que permite a los investigadores "ver"si los iones metálicos están presentes o no. En ausencia de iones metálicos, los dos brazos están muy juntos y emiten una luminiscencia polarizada intensa. Cuando se inserta un ion metálico, la molécula cambia de geometría. Los brazos se separan y dejan de emitir luz.
moléculas fáciles de leer
También puede "quitar la llave" agregando una molécula carroñero. La luminiscencia de ambos brazos se recupera completamente. Esta capacidad de encendido / apagado se puede repetir durante varios ciclos de encendido / apagado, haciendo que estas moléculas sean efectivas y fáciles de leer.La molécula se comporta así como un interruptor; proporciona una señal clara cuyas aplicaciones prácticas podrían ser numerosas, comenzando con la detección de metales en el medio ambiente.
El diseño de tales interruptores reversibles generalmente implica el uso de tierras raras u otros grandes conjuntos supramoleculares complejos polímeros ". Nuestro sistema se basa en una pequeña molécula de carbono, oxígeno e hidrógeno, y tiene la ventaja de reaccionar a la simple ycationes naturalmente abundantes como el sodio ", dice Jérôme Lacour. A pesar de la complejidad funcional de las moléculas, este nuevo tipo de sensor puede ensamblarse fácilmente a través de solo dos pasos sintéticos, que podrían establecerse después de tres años de investigación.
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Materiales proporcionados por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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