Forskare från Spanien och USA har syntetiserat ett aldrig tidigare skådat metall-organiskt ramverk (MOF) som innehåller en perfekt linjär överbryggande kedja som visar en vacker likhet med en islamisk mosaik från 1400-talet av Alhambra-palatset i Granada (Spanien).

MOF är ett hett ämne inom vetenskaplig forskning. Som ett illustrativt exempel på deras relevans, under 2017, det uppskattades att 6000 nya MOF publiceras varje år. MOF visar en mängd olika potentiella tillämpningar inom många viktiga områden, såsom lagring av bränslen (väte och metan), avskiljning av koldioxid, katalys, luminescens, elektrisk ledningsförmåga och bioteknik.

Alla dessa egenskaper härrör från deras inneboende porositet och mångsidighet. Verkligen, MOF är molekylära material som bildas av metalljoner överbryggade av organiska ligander, skapar på så sätt storleksinställbara strukturella tomrum för att absorbera gästmolekyler och fungera som mycket specifika molekylära kärl med olika absorptionsförmåga.

Ändå, erhålla nya kompositioner eller nya syntetiska metoder i syfte att erhålla målinriktade specifika egenskaper för deras ultimata tekniska tillämpning, är fortfarande en verklig utmaning för forskare.

Dr José Sanchez Costa från IMDEA Nanociencia i Madrid och hans kollegor började med att syntetisera nya utökade triazolbaserade ligander i syfte att erhålla stora håligheter kopplade till metallcentra som kan vara mottagliga för att uppnå en av de mest fascinerande molekylära omkopplingsbara processerna som kallas spin crossover . För det konstruerade de MOF med hjälp av dessa ligander tillsammans med järn- och fluoridjoner och fann att den innehöll järn-fluor-bryggkedjor med anmärkningsvärd linjäritet. Forskningen har publicerats i Kemisk kommunikation och lyfts fram i Chemistry World.

MOFS och mosaik

Forskarna lyfte också fram en annan intressant egenskap hos MOF:s struktur – den liknar en islamisk mosaik från 1300-talet som ligger vid Alhambra-palatset i Granada, Spanien.

En mosaik är en design sammansatt av små bitar av keramik, glas, stenar eller andra material. Dessa kan antingen organiseras i exakta geometriska former eller skapas av mer slumpartade och trasiga bitar. Det har gjorts en enorm mängd forskning om mosaikplattor över hela världen, och de är en källa till många undervisningsämnen i matematik och konst.

Den holländska konstnären M.C. Escher inspirerades av dessa verk efter att ha besökt Alhambra-palatset i Granada (Spanien) och det resulterade i hans 1958-publikation "Regular Division of the Plane, " där han beskrev den systematiska uppbyggnaden av matematiska broar. Idag, Escher-teknikerna används för att skapa mönster med plattor som, genom att applicera geometriska rörelser, producera en mängd olika mosaiker.

Författarna förklarar att den äkta tessellationen av denna nya mosaikliknande MOF "huvudsakligen härrör från en ovanlig rotation av det centrala metallekvatorialkoordinationsplanet längs den endimensionella riktningen." Med denna studie, Sanchez Costa et al. har visat att dessa moderna material kan ha vackra distributioner, precis som de medeltida palatsmosaikerna.