Sciencemag.cz
Doporučujeme
Krystaly absorbující oxid uhličitý by se mohly uplatnit v biomedicínském inženýrství.
Susumu Kitagawa z Kyoto University a jeho japonští, američtí a irští kolegové publikovali v Science Advances studii o organokovovém materiálu, který je porézní a přitom se vyznačuje tvarovou pamětí. Což je výjimka, protože efekt tvarové paměti dosud známe pouze u látek na bázi keramiky nebo kovových slitin.
Základem nového materiálu je dusičnan zinečnatý rozpouštěný v dimethylformamidu – (CH3)2NCOH. Po 24 hodinách při teplotě 120 ºC se pomocí rentgenové difrakce podařilo určit uspořádání vzniklých krystalů – šlo o strukturu jakýchsi lopatkových kol, v jejichž jádru byl zinek a kolem něj organické molekuly. Tato tzv. alfa fáze dosahovala porozity (poréznosti) 46 %, tj. skoro polovina objemu byla k dispozici pro další materiál.
Po 12 hodinách zahřívání při 130 ºC ve vakuu se krystalová mřížka zdeformovala a porozita klesla na 15 % (beta fáze). Tato látka se pak ochladila na -78 ºC za přítomnosti oxidu uhličitého, čímž se porozita zase zvýšila na 34 %. Tato tzv. gama fáze právě vykazuje efekt tvarové paměti, kdy lze do materiálu přidávat a zase z něj odebírat oxid uhličitý. Pro vznik fáze gama lze namísto oxidu uhličitého použít i oxid uhelnatý nebo dusík, pak je ale třeba volit jiné teploty.
Zahřívání při 130 ºC ve vakuu po 2 hodinách dostaneme zase fázi beta. Když fázi gama ponoříme na 5 minut do dimethylformamidu, výsledkem bude opět fáze alfa. To samo o sobě není tak důležité, jde spíše o princip. Tímto způsobem lze připravovat další materiály, které mohou podle potřeby vylučovat či absorbovat různé látky a vracet se do původního stavu. Technologické využití v biomedicínském inženýrství se přímo nabízí.
Zdroj: Phys.org
