I chimici di hanno creato un nuovo materiale che si autoassembla in reti 2D in modo prevedibile e riproducibile. Il materiale ha una serie di nuove proprietà, il che significa che potrebbe avere numerose applicazioni, anche se ci vorrà tempo e un'esplorazione significativa per determinare come può essere utilizzato al meglio.

È importante sottolineare che la ricerca fornisce un rarissimo esempio di creazione materiale "dal basso verso l'alto"; è estremamente difficile esercitare il controllo su un materiale autoassemblante in modo tale che i chimici possano prevedere e riprodurre in modo affidabile la sua struttura a seconda dell'ambiente in cui si trova, ma il team Trinity ha fatto proprio questo.

Inoltre, gli scienziati sono da tempo interessati allo sviluppo di autoassemblaggi basati su modelli anionici poiché possiedono un grande potenziale per rimuovere molecole pericolose e inquinanti dall'ambiente. Però, lavorare con anioni (ioni con carica negativa) piuttosto che con cationi (ioni con carica positiva) è molecolarmente impegnativo per una serie di motivi.

Autore senior della ricerca, Thorfinnur Gunnlaugsson, Professore di Chimica al Trinity, disse:

"Gli anioni sono diffusi nel nostro mondo, con molti di loro che svolgono ruoli specifici in natura, sia per la materia vivente che per quella inanimata. Ma, perché questi processi sono spesso mediati dalla specificità, quando si verificano cambiamenti in queste interazioni, i risultati possono essere dannosi per la vita e l'ambiente. Per questa ragione, siamo sempre stati interessati ad acquisire una profonda comprensione di come queste molecole si legano con l'obiettivo finale di imitare il modo in cui proteine ​​ed enzimi interagiscono con gli anioni in natura.

Cercare di creare un materiale che faccia esattamente ciò che pensi che farà, e ciò di cui hai bisogno, in ambienti diversi è incredibilmente impegnativo perché gli ambienti raramente sono sempre stabili. È una specie di arte oscura, ma dopo un'enorme quantità di lavoro abbiamo creato con successo qualcosa che forma un controllato, rete gerarchica 2-D, e siamo in grado di prevedere esattamente come apparirà in diversi ambienti".

Basandosi sul loro lavoro precedente, il team ha "rimodellato" un ligando (una sostanza che forma un complesso con una molecola per servire uno scopo biologico) armeggiando con la sua struttura molecolare in modo che invece di catturare ioni solfato e trattenerli in strutture a gabbia, li usa invece come colla per creare il loro materiale 2-D altamente ordinato.

Il loro lavoro innovativo è stato sostenuto dalla Science Foundation Ireland e ha coinvolto una collaborazione con i ricercatori del MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology presso l'Università di Canterbury. È descritto in una rivista di fama internazionale chimica .

Il team è ora entusiasta di esplorare le proprietà del nuovo materiale in modo da considerare potenziali applicazioni in tutto il mondo. È possibile che possa avere un impatto sulla salute attraverso la somministrazione mirata di farmaci (è biologicamente compatibile); nella stampa o in un ambiente che utilizza gel; o anche nel mondo dell'elettronica, dove i nuovi materiali vengono propagandati come la chiave per batterie più durature e migliori prestazioni di beni di alto valore.

Professor Mick Morris, Direttore del centro di ricerca SFI AMBER ospitato a Trinity, aggiunto:

"Il potenziale di questo lavoro non può essere sottovalutato. Rappresenta il lavoro di molti anni e delle persone nel laboratorio del professor Gunnlaugsson per sviluppare metodi chimici per sintetizzare materiali complessi in base alla progettazione, consentendo così loro di essere applicati in molti campi. Questo lavoro è una parte importante del nostro programma in AMBRA, permettendo al centro di affrontare sfide che una volta avremmo potuto trovare impossibili".