Charpentes en oxyde métallique, ou MOF, sont des matériaux solides qui peuvent se comporter comme des éponges ultra-fines. Les cavités dans l'éponge sont de taille nanométrique, à peu près de la taille de molécules individuelles. Être composé de cavités ou de pores de taille appropriée leur donne une énorme surface pour absorber et transporter différentes molécules et produits chimiques, avec une grande efficacité. Cela signifie que les MOF sont des matériaux attrayants pour le stockage de gaz, produits chimiques purifiants, et l'administration de médicaments.

Des chercheurs de l'École de génie chimique de l'Université Aalto / Département de chimie et de science des matériaux s'intéressent à la fabrication de MOF dont la capacité d'absorber les produits chimiques peut être activée et désactivée en les éclairant. En effet, il est possible de faire la lumière sur quelque chose sans avoir à entrer en contact avec le MOF, et serait moins cher et plus efficace que les méthodes actuelles qui reposent sur la température ou la pression.

Pour y parvenir, ils ont produit des films minces d'un matériau MOF composé d'espèces organiques spécifiques actives à la lumière UV. Ces espèces changent de forme moléculaire lorsque la lumière les éclaire. A l'échelle atomique, Les MOF sont constitués d'atomes métalliques liés entre eux par des molécules de liaison organiques. Les chercheurs d'Aalto ont utilisé une molécule de liaison qui passe d'une forme généralement plate à une forme incurvée lorsque la lumière ultraviolette est dirigée dessus.

Les chercheurs ont déjà montré que ce nouveau matériau MOF peut être conçu pour absorber et libérer des molécules d'eau gazeuses sur commande en y projetant une lumière UV et l'espoir est que ce nouveau matériau qu'ils ont inventé puisse être utilisé pour des applications avancées à l'avenir.

"Nous pensons que de tels matériaux hybrides à contrôle intégré pourraient ouvrir de nouveaux horizons passionnants dans la conception de nouveaux nanodispositifs fonctionnels, " déclare la doctorante Aida Khayyami d'Aalto CHEM.

La méthode qu'ils ont utilisée pour fabriquer le nouveau matériau MOF est également d'un grand intérêt, "Le dépôt de couche atomique/moléculaire fortement émergent ou la technique combinée ALD/MLD nous offre un moyen élégant de construire de tels matériaux organo-métalliques fonctionnels avec un contrôle au niveau atomique, " déclare le professeur Maarit Karppinen. " Il s'agit d'une nouvelle direction pour la technologie conventionnelle des couches minces ALD, et notre groupe de recherche à Aalto est l'un des précurseurs dans ce domaine."

L'étude a été publiée récemment dans Angewandte Chemie .