Strutture in ossido di metallo, o MOF, sono materiali solidi che possono comportarsi come spugne ultrafini. Le cavità nella spugna sono di dimensioni nanometriche, circa le dimensioni delle singole molecole. Essendo costituiti da cavità o pori di tali dimensioni opportunamente dimensionate, conferisce loro un'enorme superficie per assorbire e trasportare diverse molecole e sostanze chimiche, con alta efficienza. Ciò significa che i MOF sono materiali attraenti per lo stoccaggio del gas, prodotti chimici purificanti, e consegna del farmaco.

I ricercatori della Aalto University School of Chemical Engineering / Department of Chemistry and Materials Science sono interessati a creare MOF che possano avere la loro capacità di assorbire sostanze chimiche attivate e disattivate illuminandole con la luce. Questo perché è possibile fare luce su qualcosa senza dover entrare in contatto con il MOF, e sarebbe più economico ed efficiente dei metodi attuali che si basano sulla temperatura o sulla pressione.

Per realizzare questo, hanno prodotto film sottili di un materiale MOF composto da specifiche specie organiche attive alla luce UV. Queste specie cambiano la loro forma molecolare quando la luce le colpisce. Su scala atomica, I MOF sono costituiti da atomi di metallo collegati tra loro da molecole organiche di collegamento. I ricercatori di Aalto hanno utilizzato una molecola di collegamento che passa dall'essere tipicamente piatta all'essere curva quando la luce ultravioletta viene illuminata su di essa.

I ricercatori hanno già dimostrato che questo nuovo materiale MOF può essere fatto per assorbire e rilasciare molecole di acqua gassosa a comando illuminandolo con una luce UV e la speranza è che questo nuovo materiale che hanno inventato possa essere utilizzato per applicazioni avanzate in futuro.

"Riteniamo che tali materiali ibridi incorporati nel controllo potrebbero aprire nuovi entusiasmanti orizzonti nella progettazione di nuovi nanodispositivi funzionali, ", afferma la dottoranda Aida Khayyami di Aalto CHEM.

Di grande interesse anche il metodo che hanno utilizzato per realizzare il nuovo materiale MOF, "La deposizione di strati atomici/molecolari fortemente emergente o la tecnica combinata ALD/MLD ci fornisce un modo elegante per costruire tali materiali metallo-organici funzionali con controllo a livello atomico, " afferma la professoressa Maarit Karppinen. "Questa è una nuova direzione per la tecnologia convenzionale a film sottile ALD, e il nostro gruppo di ricerca ad Aalto è uno dei precursori in questo campo."

Lo studio è stato recentemente pubblicato su Angewandte Chemie .