Des scientifiques espagnols et américains ont synthétisé un cadre métal-organique (MOF) sans précédent qui contient une chaîne de pontage parfaitement linéaire montrant une belle ressemblance avec une mosaïque islamique du XIVe siècle du palais de l'Alhambra à Grenade (Espagne).

Les MOF sont un sujet brûlant dans la recherche scientifique. Comme exemple illustratif de leur pertinence, en 2017, il a été estimé que 6 000 nouveaux MOF sont publiés chaque année. Les MOF présentent une grande variété d'applications potentielles dans de nombreux domaines importants, comme le stockage de carburants (hydrogène et méthane), capture du dioxyde de carbone, catalyse, luminescence, conductivité électrique et biotechnologie.

Toutes ces propriétés découlent de leur porosité intrinsèque et de leur polyvalence. En effet, Les MOF sont des matériaux moléculaires formés par des ions métalliques pontés par des ligands organiques, créant ainsi des vides structurels réglables en taille pour absorber les molécules invitées et agir comme des vaisseaux moléculaires hautement spécifiques avec différentes capacités d'absorption.

Néanmoins, obtenir de nouvelles compositions ou de nouvelles méthodes de synthèse dans le but d'obtenir des propriétés spécifiques ciblées pour leur application technologique ultime, reste un véritable défi pour les scientifiques.

Le Dr José Sanchez Costa de l'IMDEA Nanociencia à Madrid et ses collègues ont commencé par synthétiser de nouveaux ligands étendus à base de triazole dans le but d'obtenir de grandes cavités couplées à des centres métalliques susceptibles de réaliser l'un des processus moléculaires commutables les plus fascinants appelé croisement de spin. . Pour cela, ils ont construit le MOF en utilisant ces ligands avec des ions fer et fluorure et ont découvert qu'il contenait des chaînes de pontage fer-fluor avec une linéarité remarquable. La recherche a été publiée dans Communications chimiques et mis en évidence dans Chemistry World.

MOFS et mosaïques

Les chercheurs ont également mis en évidence une autre caractéristique intéressante de la structure du MOF - elle ressemble à une mosaïque islamique du XIVe siècle située au palais de l'Alhambra à Grenade, Espagne.

Une mosaïque est un dessin assemblé à partir de petits morceaux de céramique, un verre, pierres ou autres matériaux. Ceux-ci peuvent être organisés selon des formes géométriques exactes ou créés à partir de pièces plus aléatoires et brisées. Il y a eu une énorme quantité de recherches sur le carrelage en mosaïque dans le monde entier, et ils sont une source de nombreuses matières d'enseignement en mathématiques et en art.

L'artiste hollandais M.C. Escher s'est inspiré de ces pièces après avoir visité le palais de l'Alhambra à Grenade (Espagne) et cela a abouti à sa publication de 1958 "Regular Division of the Plane, " dans laquelle il décrivait la construction systématique de ponts mathématiques. Aujourd'hui, les techniques Escher sont utilisées pour créer des motifs avec des carreaux qui, en appliquant des mouvements géométriques, produire une variété de mosaïques.

Les auteurs expliquent que la véritable tessellation de ce nouveau MOF semblable à une mosaïque "provient principalement d'une rotation inhabituelle du plan de coordination équatorial central du métal le long de la direction unidimensionnelle". Avec cette étude, Sanchez Costa et al. ont démontré que ces matériaux modernes peuvent avoir de belles répartitions, tout comme les mosaïques du palais médiéval.