Os cientistas da Universidade de Hokkaido conseguiram desenvolver um complexo de níquel que muda de cor e magnetismo quando exposto ao vapor de metanol. O novo material pode ser potencialmente usado não apenas como um sensor químico, mas também com futuros dispositivos de memória regraváveis.

O fenômeno das mudanças de cor em uma substância, desencadeada por vapores de compostos orgânicos voláteis ou gás inorgânico, é chamado de vapocromismo. Desde sua descoberta no final do século passado, os cientistas concentraram suas pesquisas no desenvolvimento de materiais sensoriais que podem mostrar visivelmente a presença de solventes orgânicos prejudiciais. Além disso, pesquisa em materiais que sincronizam cores e outras mudanças de propriedade, como magnetismo, pode levar a aplicações mais amplas.

A equipe de pesquisa liderada por Masako Kato na Universidade de Hokkaido se concentrou no desenvolvimento de materiais que mudam simultaneamente de cor e magnetismo quando expostos a vapores. A data, alguns complexos de ferro eram conhecidos por alternar o magnetismo entre "paramagnetismo" e "diamagnetismo" à temperatura ambiente, mas geralmente caem em estados estáveis ​​quando as temperaturas são mais baixas.

Portanto, era importante desenvolver materiais que pudessem alterar o magnetismo em uma faixa de temperatura mais ampla. A equipe se concentrou em um complexo de níquel (II) -quinonóide. "Como o complexo muda o magnetismo quando sua estrutura de coordenação muda, hipotetizamos que se os vapores de solvente pudessem se ligar diretamente aos íons de níquel, o complexo mudaria simultaneamente as cores e o magnetismo, "diz Masako Kato.

De acordo com sua pesquisa, um complexo de níquel (II) -quinonóide foi colocado em um ambiente de vapor de metanol de alta densidade. Uma vez que as moléculas de metanol se ligaram ao complexo, a estrutura de coordenação foi transformada, seguida por uma mudança na cor de roxo profundo para laranja. Quando exposto a vapores como etanol e clorofórmio, moléculas de metanol separadas do complexo, revertendo sua cor para roxo profundo.

Em colaboração com Noriaki Matsunaga na Universidade de Hokkaido, eles descobriram que as mudanças de cor ocorreram junto com mudanças no magnetismo. Quando as moléculas de metanol foram removidas do complexo, mudou do paramagnetismo para o diamagnetismo, e ambos os estados podem ser mantidos em uma ampla faixa de temperatura.

"Esta pesquisa marca a primeira vez que as moléculas de vapor mudaram com sucesso os estados magnéticos dos complexos de níquel, "diz Kato." Como o complexo de níquel reage diferentemente ao etanol e ao metanol, poderia ser usado no futuro como um material sensor seletivo para metanol. Esperamos que novas aplicações deste método possam levar a novos materiais que podem registrar e apagar dados usando vapor. "