Os cientistas descobriram um novo manãtodo de produção de membranas porosas ultrafinas. Essas novas membranas controlam com precisão asDimensões dos poros e a química dasuperfÍcie ( J. Am. Chem. Soc. , "Auto-montagem de monocamadas de nanoparta­culas de metal-estrutura orga¢nica (MOF) e multicamadas independentes" ).

A chave do novo manãtodo éo crescimento de uma “coroa” de polímeros - uma camada ultrafina de pola­mero que envolve nanoparta­culas de estrutura orga¢nica-metal altamente porosa (MOF). Os MOFs são materiais porosos feitos de a¡tomos de metal ligados por moléculas orga¢nicas ra­gidas que podem prender e reter pequenas moléculas ou agir como uma peneira ou filtro que pode separar misturas de diferentes molanãculas.

camadas de estrutura orga¢nico-metal porosa ultrafina.

As nanoparta­culas MOF revestidas com corona de pola­mero se auto-agrupam em camadas de uma parta­cula de espessura e em filmes porosos de multicamadas que não requerem suporte externo.

Os novos filmes tem alto conteaºdo departículas MOF - 87% em peso. A capacidade de formar filmes flexa­veis com um conteaºdo muito alto de nanoparta­culas MOF éum objetivo muito procurado. O alto teor departículas éimportante porque avana§a os esforços para produzir membranas e revestimentos porosos altamente funcionais.

Essas propriedades do filme são importantes para o uso de MOFs em dispositivos. Por exemplo, o novo manãtodo pode ser útil na fabricação de membranas porosas uniformes com propriedades projetadas para aplicações especa­ficas, como baterias e células de combusta­vel.

Nanoparta­culas inorga¢nicas tem muitas propriedades aºteis para uma ampla gama de aplicações em armazenamento e produção de energia. No entanto, essaspartículas são quebradia§as e os filmes formados apenas a partir de nanoparta­culas porosas ou como aditivos em filmes de pola­mero tendem a ser relativamente grossos, quebradia§os e fracos, e tem um teor de nanoparta­culas menor que o desejado. Esses atributos os tornam difa­ceis de usar para estruturas adequadas para uso em dispositivos.

Os pesquisadores procuraram uma maneira de produzir filmes finos e flexa­veis dessas nanoparta­culas para enfrentar esses desafios. Eles alcana§aram algum sucesso, mas os filmes que possuem todos os recursos desejados ainda são raros.

Neste novo estudo, os cientistas identificaram uma nova abordagem que possibilita o que os pesquisadores acreditam ser a primeira montagem automa¡tica de filmes porosos de camada única e multicamada que não requerem suporte externo, ambos compostos de nanoparta­culas do MOF.

A pesquisa produziu essas monocamadas auto-montadas de MOF (SAMMs) em filmes com alto conteaºdo de MOF - 87% em peso e 89% em volume. O alto conteaºdo de MOF faz com que esses filmes operem com mais eficiência quando usados ​​em aplicações especa­ficas. Os SAMMs poderiam então ser empilhados para criar multicamadas do MOF que não exigissem suporte externo, abrindo caminho para novos aplicativos.