Une équipe du pôle d'excellence Ruhr Explore Solvation de la Ruhr-Universität Bochum a créé de nouvelles molécules dotées de propriétés magnétiques. Contrairement à de nombreux aimants organiques antérieurs, les molécules étaient stables en présence d'eau et d'oxygène. Leurs propriétés magnétiques ont été conservées jusqu'à moins 110 degrés Celsius, ce qui est relativement chaud pour ces composés. Avec des collègues de l'Académie russe des sciences de Tchernogolovka, l'équipe dirigée par le professeur Wolfram Sander, Chaire de chimie organique II, décrit les résultats dans le journal Angewandte Chemie le 2 juillet 2019.

Les aimants organiques pourraient offrir de nombreux avantages par rapport aux aimants métalliques conventionnels :ils seraient légers, transparent, économique et peut être souple voire liquide. Leurs propriétés magnétiques pouvaient être activées et désactivées à l'aide de la lumière. "Toutefois, les molécules magnétiques organiques sont souvent instables, " explique Wolfram Sander. " Ils réagissent facilement avec d'autres molécules ou perdent leurs propriétés magnétiques lorsqu'ils sont exposés à la lumière ou à la chaleur. "

Magnétisme dû aux électrons non appariés

Le magnétisme se produit lorsque des charges électriques se déplacent; le phénomène peut être trouvé dans la matière de toute nature, mais avec des degrés d'intensité variables. Ce que l'on appelle les arylnitrènes se sont avérés être des molécules prometteuses pour les aimants organiques. "Ils possèdent deux électrons non appariés avec une forte interaction magnétique et sont relativement faciles à produire, " dit Enrique Mendez-Vega, l'un des auteurs de la publication.

Les chercheurs espéraient des propriétés magnétiques encore plus fortes en combinant plusieurs nitrènes. Dans les travaux en cours, ils ont combiné trois nitrènes pour former un trinitrène, qui contenait ainsi six électrons non appariés. Leur voie de synthèse a atteint des rendements élevés.

Bien que le trinitrène ait six électrons non appariés - une propriété qui rend généralement les molécules réactives - il est resté stable au lieu de réagir avec l'oxygène et l'hydrogène. Les chercheurs l'avaient intégré dans une matrice d'eau, qui empêchait également les unités réactives de la molécule de se réunir, ce qui leur aurait fait perdre leurs propriétés magnétiques.

Prochain objectif :stable à température ambiante

« Les trinitrènes sont des candidats prometteurs pour le développement d'aimants organiques car ils sont relativement faciles à produire en plus grande quantité, sont stables et fortement magnétiques, " dit Wolfram Sander. " Nous travaillons maintenant à les rendre stables dans des conditions environnementales normales, comme à température ambiante."