Un team del Ruhr Explores Solvation Cluster of Excellence presso la Ruhr-Universität Bochum ha creato nuove molecole con proprietà magnetiche. A differenza di molti magneti organici precedenti, le molecole erano stabili in presenza di acqua e ossigeno. Le loro proprietà magnetiche sono state mantenute fino a meno 110 gradi Celsius, che è relativamente caldo per questi composti. Insieme ai colleghi dell'Accademia Russa delle Scienze di Chernogolovka, il team guidato dal professor Wolfram Sander, Cattedra di Chimica Organica II, descrive i risultati sulla rivista Angewandte Chemie il 2 luglio 2019.

I magneti organici potrebbero offrire molti vantaggi rispetto ai magneti metallici convenzionali:sarebbero leggeri, trasparente, economico e potrebbe essere flessibile o addirittura liquido. Le loro proprietà magnetiche possono essere attivate e disattivate utilizzando la luce. "Però, le molecole magnetiche organiche sono spesso instabili, " dice Wolfram Sander. "Reagiscono facilmente con altre molecole o perdono le loro proprietà magnetiche se esposte alla luce o al calore".

Magnetismo dovuto a elettroni spaiati

Il magnetismo si verifica quando le cariche elettriche si muovono; il fenomeno può essere riscontrato in materia di qualsiasi tipo, ma con diversi gradi di intensità. I cosiddetti arilnitreni si sono dimostrati molecole promettenti per i magneti organici. "Possiedono due elettroni spaiati con una forte interazione magnetica e sono relativamente facili da produrre, "dice Enrique Mendez-Vega, uno degli autori della pubblicazione.

I ricercatori speravano in proprietà magnetiche ancora più forti combinando diversi nitreni. Nel lavoro attuale, hanno unito tre nitreni per formare un trinitreno, che quindi conteneva sei elettroni spaiati. Il loro percorso di sintesi ha raggiunto rese elevate.

Sebbene il trinitreno avesse sei elettroni spaiati, una proprietà che di solito rende le molecole reattive, è rimasto stabile invece di reagire con ossigeno e idrogeno. I ricercatori lo avevano incorporato in una matrice d'acqua, che impediva anche alle unità reattive della molecola di unirsi tra loro, che avrebbe fatto perdere loro le loro proprietà magnetiche.

Prossimo obiettivo:stabile a temperatura ambiente

"I trinitreni sono candidati promettenti per lo sviluppo di magneti organici in quanto sono relativamente facili da produrre in quantità maggiori, sono stabili e fortemente magnetici, " afferma Wolfram Sander. "Stiamo lavorando per renderli stabili in condizioni ambientali normali, come a temperatura ambiente."