Nový spôsob viacelektrónového prenosu, ktorý vyžaduje menej energie, má potenciál ovplyvniť tvorbu nových inteligentných materiálov.
Atóm. Zdroj: iStockphoto.com
Vedci a vedkyne z Ústavu fyzikálnej chémie J. Heyrovského Akadémie vied ČR (AV ČR) dosiahli v spolupráci s Parížskou univerzitou prelomový výsledok. Ovplyvniť môže budúci vývoj inteligentných materiálov. Objav, ktorý spochybňuje jednu zo základných zásad elektrochémie týkajúcej sa manipulácie s elektrónmi, nedávno publikoval časopis Angewandte Chemie.
Menej energie je viac
Vedci vytvárajú inteligentné materiály rôznymi spôsobmi. Konkrétne elektrochemici využívajú manipuláciu s elektrónmi. Tá im umožňuje nakonfigurovať požadované vlastnosti inteligentných materiálov pre rôznorodé technologické aplikácie. Ústav fyzikálnej chémie J. Heyrovského AV ČR v spolupráci s Parížskou univerzitou teraz objavil nový spôsob viacelektrónového prenosu, ktorý vyžaduje menej energie.
Dvojelektrónový prenos zobrazujúci kvalitatívne nový typ mechanizmu. Zdroj: AV ČR
Flexibilita molekuly mení elektrochemické správanie
Tím Magdalény Hromadovej študuje chemické reakcie, pri ktorých sa v molekulách prijímajú či odovzdávajú elektróny. Vedci sa pri jednom z pokusov zamerali na typ molekúl tvorených dvoma redoxnými centrami, ktoré sú vzájomne prepojené nevodivým alifatickým reťazcom – organickými zlúčeninami, ktoré sú tvorené atómami uhlíka. Redoxné centrá predstavujú v molekule miesta, kde dochádza k prenosu (prijatiu alebo odovzdaniu) elektrónov.
Vedci doteraz predpokladali, že alifatický reťazec blokuje komunikáciu medzi týmito centrami v molekule, teda pri prenose náboja každé redoxné centrum nadviaže svoj vlastný elektrón. Nové výsledky však ukázali, že reťazec je pružnejší, než sa odborníci domnievali, a umožňuje komunikáciu medzi centrami.
„Článkom v časopise Angewandte Chemie chceme kolegov a kolegyne z odboru elektrochémie vyzvať, aby vzali pozorovaný jav do úvahy pri svojom bádaní a dizajnovaní nových funkčných materiálov,“ povedala Magdaléna Hromadová.
Objav má potenciál ovplyvniť tvorbu nových inteligentných materiálov, napríklad molekulárnych prepínačov, ktoré sú kľúčovými stavebnými prvkami nanosveta. Tieto prepínače sa uplatňujú v genetike, lekárstve či elektronike.
Projekt získal podporu z OP JAK
Uvedený výskum vykonávali vedci v projekte AMULET (Advanced MUltiscaLe materials for key Enabling Technologies), ktorý získal finančnú podporu z Operačného programu Jan Amos Komenský (OP JAK) Ministerstva školstva, mládeže a telovýchovy ČR a je spolufinancovaný z fondov Európskej únie. Projekt vyvíja progresívne, tzv. multiškálové, materiály s rozsiahlym aplikačným potenciálom – napríklad v elektrotechnike, lekárstve či environmentálnych technológiách.
Zdroj: AV ČR
(JM)
