Los investigadores en Japón han encontrado una manera de crear materiales innovadores al mezclar metales con control de precisión. Su enfoque, basado en un concepto llamado hibridación atómica [1], abre un área de química inexplorada que podría conducir al desarrollo de funciones funcionales avanzadasmateriales
fondo
Los grupos multimetálicos, típicamente compuestos de tres o más metales, están atrayendo la atención ya que exhiben propiedades que los materiales de un solo metal no pueden alcanzar. Si una variedad de elementos metálicos se mezclan libremente, se espera que todavíase descubren sustancias desconocidas y se desarrollan materiales altamente funcionales. Hasta el momento, nadie había informado sobre los grupos multimetálicos mezclados con más de cuatro elementos metálicos debido a la separación desfavorable de los diferentes metales. Una idea para superar esta dificultad es la miniaturización de los tamaños de los gruposa una escala de un nanómetro, lo que obliga a los diferentes metales a mezclarse en un espacio pequeño. Sin embargo, no había forma de realizar esta idea.
Descripción general
Un equipo, que incluye a Takamasa Tsukamoto, Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto y colegas, ha desarrollado un método de hibridación atómica, que ha realizado la primera síntesis de grupos multimetálicos que consta de más de cinco elementos metálicos con control preciso de tamaño y composición.Este método emplea una plantilla de dendrímero [2] que sirve como un pequeño "andamio" para permitir la acumulación controlada de sales metálicas. Después de la absorción precisa de los diferentes metales en el dendrímero, se obtienen grupos multimetálicos por reducción química. En contraste, un método convencionalsin el dendrímero se produce un aumento del tamaño de los racimos y la separación de diferentes metales.El equipo demostró con éxito la formación de grupos de cinco elementos compuestos de galio Ga, indio In, oro Au, bismuto Bi y estaño Sn, así como hierro Fe, paladio Pd, rodio Rh, antimonio Sb y cobre Cu, y un grupo de seis elementos que consta de Ga, In, Au, Bi, Sn y platino Pt Además, toye una pista sobre la posibilidad de hacer grupos compuestos de ocho metales o más.
Desarrollo futuro
Este método de hibridación atómica que usa la plantilla de dendrímero puede sintetizar grupos multimetálicos ultrapequeños con control preciso del tamaño y la composición. Hay más de 90 metales en la tabla periódica. Con infinitas combinaciones de elementos metálicos, atomicidad y composición, este método se abriráun nuevo campo en química en una escala de un nanómetro. El estudio actual marca un gran paso adelante en la creación de materiales innovadores aún desconocidos.
Términos técnicos
[1] Hibridación del átomo: un método para la síntesis de grupos multimetálicos en una escala de un nanómetro utilizando un dendrímero2 como plantilla de tamaño nanométrico. Se pueden incorporar varios iones metálicos en la estructura del dendrímero con varias combinaciones. Los grupos multimetálicos se obtienen mediantereducción química de estos iones metálicos en la plantilla.
[2] Plantilla de dendrímero: un dendrímero es una macromolécula específica que tiene estructuras ramificadas de forma repetitiva. El equipo utiliza una plantilla de dendrímero diseñada adecuadamente para el ensamblaje de átomos metálicos en el control del número de átomos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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