une, Phase 1.b, Phase 2. Groupes A1, A2, B et C sont colorés en violet, Orange, bleu et gris, respectivement. Dans les deux structures, le désordre a été supprimé pour plus de clarté. Des chlorures ont été connectés pour mettre en évidence l'auto-assemblage polyédrique 4-APH+Cl−. Crédit: La nature (2021). DOI :10.1038/s41586-021-03194-y
Une équipe internationale de chercheurs a observé deux phases FK dans les structures cristallines d'un dérivé de la pyridine. Dans leur article publié dans la revue La nature , le groupe décrit leur travail avec le sel de chlorhydrate de fampridine qui s'est cristallisé en quatre structures différentes. Catherine Ashe, un écrivain pour La nature a publié un article sur News &Views dans le même numéro de revue décrivant les phases de Frank-Kasper (FK) et où elles se trouvent et le travail effectué par les chercheurs dans ce nouvel effort.
Comme le notent les chercheurs, l'auto-assemblage spontané de molécules simples en molécules plus hautement structurées est très courant dans le monde naturel. Il se présente sous forme de cristaux, par exemple, et les protéines et les colloïdes. En raison de leur nature, de telles molécules ont été utilisées pour créer certains matériaux avec les propriétés souhaitées. Malgré leur utilisation généralisée, le processus d'auto-assemblage n'est pas encore très bien compris. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont cherché à en savoir plus sur le processus en travaillant avec un type particulier de sel de chlorhydrate (un dérivé de la pyridine)—dont ils ont découvert qu'il cristallise en quatre structures différentes en fonction des conditions présentes lors de la cristallisation. Ashe note qu'il est plutôt intéressant de voir qu'un sel organique peut se développer en cristaux avec des types de structures si différents.
Notamment, deux des structures observées par les chercheurs avaient des phases FK auto-assemblées. Les phases FK sont une famille de structures étroitement entassées et issues de particules ordonnées de forme sphérique. Les chercheurs décrivent les deux qu'ils ont observés comme ayant une phase liquide dense avec un degré de complexité qui n'est généralement pas observé dans les molécules organiques. Ils étaient constitués d'ions pyridinium et chlorure et s'étaient formés en amas polyédriques. Les chercheurs ont découvert qu'ils possédaient des agrégats sphériques de plusieurs tailles allant de 1,5 à 4,6 nanomètres. Les chercheurs ont observé la croissance des structures et les ont séparées en trois phases. Ils ont découvert que la phase 1 présentait un degré de complexité suggérant une pré-organisation avant la cristallisation. Ils suggèrent que les interactions dans les systèmes entre les solutés et les solvants ont probablement eu un certain degré d'influence sur la forme finale des structures. Ils notent que davantage de travail est nécessaire pour déterminer si la taille de la famille des phases FK peut être étendue.
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