Scienziati del Trinity College di Dublino e dell'AMBER, il centro di ricerca sulla scienza dei materiali finanziato dalla Science Foundation Ireland e ospitato presso il Trinity College di Dublino, hanno creato "gabbie molecolari" in grado di massimizzare l'efficienza di conversione delle molecole nelle reazioni chimiche, e che in futuro potrebbero essere utilizzati anche come sensori e agenti per la somministrazione di farmaci. Le gabbie possono essere imballate con diverse molecole, molti dei quali hanno un compito o una funzionalità specifica. Incredibilmente, un cucchiaino di polvere contenente queste gabbie fornisce una superficie interna maggiore per aumentare la reattività e la capacità di stoccaggio di quanto sarebbe fornito da un intero campo da calcio (4000 m ² /G).

Questa enorme superficie intrinseca rispetto al peso della struttura in combinazione con la solubilità offre grandi promesse per la conversione dell'energia, mentre il progetto della struttura (cavo, con sotto-gabbie) consente di contenere in modo discreto diverse molecole all'interno. Quest'ultima caratteristica è fondamentale per aumentare i potenziali usi di questi "poliedri metallo-organici-organici" (MOP), perché significa che i materiali possono essere imballati in modo da reagire solo quando si presentano determinate condizioni.

Un esempio è il biorilevamento e la somministrazione di farmaci, con un segnale biologico necessario per avviare una reazione chimica. Per esempio, un farmaco potrebbe essere incapsulato in uno di questi MOP nella consapevolezza che sarebbe stato rilasciato solo nel sito target specifico, dove una specifica molecola biologica ne attiverebbe il rilascio.

I ricercatori dietro la svolta, che è stato appena pubblicato sulla principale rivista internazionale Comunicazioni sulla natura , spero anche di sviluppare porosi fotoattivi, materiali metallo-organici da utilizzare nell'energia verde. Il sogno sarebbe quello di creare una molecola che potrebbe semplicemente utilizzare la luce per convertire l'energia, replicando essenzialmente il modo in cui le piante producono energia tramite la fotosintesi.

Professore di Chimica al Trinity College di Dublino, e Investigatore in AMBRA, Wolfgang Schmitt, ha condotto la ricerca. Ha detto:"Abbiamo essenzialmente creato un 'flacone' molecolare o meglio una 'spugna' che può contenere molecole diverse fino a quando un insieme specifico di condizioni non le fa prendere vita".

"Le strutture molecolari a gabbia cava hanno attirato molta attenzione scientifica a causa di queste caratteristiche, ma poiché il numero di potenziali applicazioni è cresciuto e i sistemi e gli ambienti di destinazione diventano più complessi, il progresso è stato ostacolato dalla mancanza di strutture con cavità interne e superfici sufficientemente grandi".

"Il MOP che abbiamo appena creato è tra i più grandi mai realizzati, composto da una serie di sottogabbie interne, fornendo numerosi diversi siti di legame. I compartimenti di dimensioni nanometriche possono potenzialmente modificare la reattività e le proprietà delle molecole che sono incapsulate all'interno degli spazi interni confinati e, come tale, queste gabbie possono essere utilizzate per promuovere reazioni chimiche distinte. Così, queste molecole hanno il potenziale per imitare gli enzimi biologici".

L'articolo di giornale descrive la struttura della nuova molecola a gabbia, che è composto da 36 atomi di rame ed è composto da 96 singoli componenti.