Le broyage de cristaux chiraux d'or et de complexes d'isocyanure les a amenés à se transformer en cristaux achiraux tout en modifiant simultanément leurs propriétés d'émission. Crédit :Université d'Hokkaido
Les cristaux fabriqués à partir de complexes d'or changent de couleur lorsqu'ils changent de structure de "chiral" à "achiral" lorsqu'ils sont broyés.
Les matériaux « intelligents » qui changent de couleur en réponse à un stimulus mécanique ont une large gamme d'applications telles que la création de capteurs sensibles à la pression et d'emballages capables de détecter les falsifications.
Des chercheurs de l'Université d'Hokkaido ont maintenant conçu un nouveau "matériau luminescent mécano-réactif" utilisant un complexe d'or et d'isocyanure, qui comprend deux cycles liés d'atomes de carbone et d'hydrogène.
Lorsque le matériel est d'abord préparé, c'est une huile visqueuse. L'huile émet une couleur orange sous irradiation ultraviolette. Quand l'huile est piquée avec une aiguille, cependant, il se cristallise au hasard soit en cristaux jaunes « chiraux » qui émettent de la lumière verte, soit en cristaux gris blanchâtre « achiraux » qui émettent une lumière bleu-vert.
Un cristal est chiral si les molécules sont alignées de manière à ne pas pouvoir être superposées à son image miroir. Cela rend vos mains gauche et droite chirales, par exemple, tandis qu'une canette de soda serait achirale.
L'huile s'est également transformée en cristaux chiraux ou achiraux lorsqu'elle est respectivement en contact avec de petits morceaux de chaque cristal. Par ailleurs, lorsque des ultrasons ont été appliqués à l'huile pendant 20 minutes, il s'est transformé en une poudre de cristaux achiraux.
L'huile visqueuse à base d'or et d'isocyanure se cristallise en réponse à des stimuli en un cristal chiral ou un cristal achiral. Un cristal chiral se transforme en cristal achiral lorsqu'il est broyé. Les transitions de phase provoquent des changements de couleur. Crédit :Jin M. et al., Journal de l'American Chemical Society, 23 mai 2017
Remarquablement, le broyage des cristaux chiraux les a amenés à se transformer en cristaux achiraux tout en modifiant simultanément leurs propriétés d'émission. "C'est la première preuve que la transition de phase chirale à achirale provoquée par un stimulus mécanique pourrait altérer les propriétés d'émission, " dit Hajime Ito, l'auteur correspondant de l'étude publiée dans le Journal de l'American Chemical Society . "Les cristaux achiraux sont généralement plus stables que les cristaux chiraux, connue sous le nom de règle de Wallach. Cela rend la transition chirale-achirale très raisonnable."
C'est le premier exemple de ce type de matériau, ils disent, et leurs résultats indiquent que le changement dynamique entre les deux phases cristallines peut être une stratégie prometteuse pour concevoir des matériaux fonctionnels mécano-réactifs universels. "En ciblant des molécules qui peuvent former à la fois des cristaux chiraux et achiraux et suivre la règle de Wallach, nous pourrions peut-être développer des matériaux mécano-responsables de manière plus stratégique et efficace, " ajouta Ito.
