Sintetizan un material 2D con propiedades magnéticas y luminiscentes

El estudio de la materia a escala nanométrica ha comportado grandes avances tecnológicos, gracias a los cuales se han creado dispositivos más rápidos, más pequeños y energéticamente más eficientes. En este contexto, el desarrollo de materiales 2D o bidimensionales (con un grosor del orden de un átomo o molécula) plantea nuevos retos, pero también ofrece grandes posibilidades para el estudio de fenómenos físicos y propiedades en el límite bidimensional.

El interés actual por este tipo de materiales radica principalmente en su posible aplicación en dispositivos ultradelgados, así como en la catálisis, los dispositivos de detección y el magnetismo. Un equipo del Grupo de Magnetismo y Moléculas Funcionales (GMMF), del Instituto de Nanociencias y Nanotecnología (IN2) de la Universidad de Barcelona (UB), ha presentado un método sencillo que usa microondas para sintetizar un material bidimensional con propiedades magnéticas y luminiscentes.

«Este nuevo material, basado en el disprosio (Dy) —un tipo de tierra rara—, tiene el comportamiento de un imán molecular (single-ion magnets, SIM) y es el primer caso de material luminiscente bidimensional y bifuncional», explica Eva Carolina Sañudo, miembro del IN2UB y profesora del Departamento de Química Inorgánica y Orgánica de la UB. «En esta investigación, hemos desarrollado un método de síntesis muy sencillo para prepararlo y que ya se aplica en nuestros laboratorios para sintetizar diferentes materiales 2D con una emisión de color ajustable», destaca la investigadora.

Este material también permite una exfoliación fácil en nanoláminas estables (una nanoestructura bidimensional con un grueso de 1 a 100 nanómetros). Según Sañudo, esta posibilidad «es muy prometedora en cuanto a la mejor manipulación del material, su deposición en distintas superficies, así como en cuanto a explotar los efectos de proximidad con el grafeno o la formación de diferentes tipos de nanoestructuras multicapa».

Imagen de una monocapa del material Dy 2D MOF, preparado en el GMMF. Los poliedros verdes representan los poliedros de coordinación de los centros Dy. (Imagen: UB)

El GMMF es uno de los laboratorios pioneros en la síntesis asistida por microondas en química de coordinación. Algunas de las ventajas de esta técnica son los tiempos de reacción cortos y el aislamiento de un solo producto puro.

Este estudio, realizado en colaboración con el Instituto de Química Teórica y Computacional de la UB (IQTCUB), la Escuela Universitaria Salesiana de Sarrià y la Universidad de Zaragoza, en España, se ha publicado en Angewandte Chimie International Edition, y es el resultado del trabajo final de máster de Jonay Gonzàlez, estudiante del máster de Materiales Aplicada de la UB. El análisis microscópico necesario para la investigación se ha hecho en los Centros Científicos y Tecnológicos de la UB (CCiTUB). (Fuente: UB)