Les cristaux sont fragiles et inélastiques ? Une nouvelle classe d'intelligents, matériaux organiques cristallins pliables a remis en cause ce point de vue. Maintenant, les scientifiques ont conçu une structure moléculaire cocristalline molle qui se plie et se tord de manière réversible et sans désintégration lorsqu'elle est stimulée par une température élevée, force mécanique, ou sous lumière UV. Cette qualité multifonctionnelle en fait un candidat robuste pour l'électronique moléculaire avancée et d'autres nouveaux matériaux, comme les auteurs l'ont rapporté dans la revue Angewandte Chemie .

Les structures cristallines peuvent être assez élastiques. Cette notion n'est apparue que récemment, après que les premiers cristaux moléculaires dynamiques et adaptatifs aient été signalés il y a dix ans. Les cristaux qui peuvent se plier sans se désintégrer sont des matériaux attrayants en microrobotique, électronique souple, et appareils optiques. Maintenant, une équipe de scientifiques dirigée par Naba Kamal Nath au National Institute of Technology, Meghalaya, Inde, et Panče Naumov à l'Université de New York, Abou Dabi, Les Émirats arabes unis ont repoussé un peu plus loin les limites des monocristaux. Ils ont développé un cristal moléculaire mou qui se tord et se détord lors du chauffage et du refroidissement, se plie de manière réversible sous la lumière UV, et se déforme et se réforme en réponse à la force mécanique. De plus, les fissures dans les cristaux se guérissent au cours du cyclage thermique, les scientifiques ont noté.

La cristallinité des cristaux organiques moléculaires provient du tassement des couches de molécules. Ces couches sont maintenues en place par des interactions intermoléculaires telles que des liaisons hydrogène, interaction hydrophobe, ou des interactions entre cycles aromatiques. Les cristaux préparés par Naumov et Nath contenaient deux molécules différentes, probénécide, un composé médicamenteux prescrit pour améliorer l'excrétion d'acide urique, et 4, 4'-azopyridine, un composé azoïque hétéroaromatique qui est connu pour passer d'une conformation allongée à une conformation plus courbée lorsqu'il est irradié par la lumière UV. Les monocristaux formés à partir de ces deux molécules sont constitués de couches 2D empilées en disposition croisée.

Chauffage, donc les auteurs ont trouvé, causé un changement de phase dans cette structure, un léger réarrangement conduisant à des angles d'emballage différents. Le long, fine feuille de fibre de cristal torsadée. Mais pas pour toujours. Le refroidissement a ramené son ordre moléculaire originel, et le drap se redressa à nouveau. En outre, le pliage mécanique était possible sans fissuration, et l'irradiation avec la lumière UV provoquée rapide, flexion réversible.

Non seulement le matériau combinait trois fonctionnalités :la torsion réversible lors du chauffage, flexion élastique induite par la force mécanique, et rapide, flexion réversible sous la lumière UV, mais elle s'est également guérie d'elle-même :les auteurs ont signalé que les fissures et les petites fissures disparaissaient lorsque le cristal passait de la température ambiante à des températures élevées.

Ces effets se traduisent par une multifonctionnalité remarquable du cristal organique. Il est donc recommandé comme un candidat précieux pour les semi-conducteurs à l'état solide de nouvelle génération, électronique souple, et d'autres technologies où une combinaison de propriétés mécaniques apparemment contradictoires est souhaitée.