p Cambridge / Jena (16.11.2020) As ligações entre materiais orgânicos e inorgânicos são um fenômeno comum na natureza, por exemplo., na construção de ossos e estruturas esqueléticas. Eles geralmente permitem combinações de propriedades que não poderiam ser alcançadas com apenas um tipo de material. No desenvolvimento de materiais tecnológicos, Contudo, esses chamados materiais híbridos ainda representam um grande desafio hoje. p Uma nova classe de materiais de vidro híbrido

p Pesquisadores das Universidades de Jena (Alemanha) e Cambridge (GB) conseguiram agora criar uma nova classe de materiais de vidro híbrido que combinam componentes orgânicos e inorgânicos. Para fazer isso, os cientistas usam combinações de materiais especiais nas quais podem ser geradas ligações químicas entre vidros organometálicos e inorgânicos. Eles incluíram materiais compostos de redes organometálicas - as chamadas estruturas metal-orgânicas (MOFs) - que recentemente têm experimentado um rápido aumento no interesse de pesquisa. Isso ocorre principalmente porque suas estruturas de framework podem ser criadas de maneira direcionada, desde a escala de comprimento de moléculas individuais até alguns nanômetros. Isso consegue um controle de porosidade que pode ser adaptado a um grande número de aplicações, tanto em termos do tamanho dos poros quanto de sua permeabilidade, e em termos das propriedades químicas que prevalecem nas superfícies dos poros. Por exemplo, separar membranas ou dispositivos de armazenamento para gases e líquidos, suportes para catalisadores ou novos tipos de componentes para dispositivos de armazenamento de energia elétrica podem ser projetados.

p "O projeto químico dos materiais MOF segue um princípio modular, segundo o qual os nós inorgânicos são conectados uns aos outros por meio de moléculas orgânicas para formar uma rede tridimensional. Isso resulta em uma variedade quase infinita de estruturas possíveis. Algumas dessas estruturas podem ser convertidas em um estado vítreo por tratamento térmico. Embora os materiais MOF cristalinos sejam normalmente sintetizados na forma de pó, os estados de líquido e vidro abrem uma ampla gama de opções de processamento e formatos potenciais, "explica Louis Longley da Universidade de Cambridge, REINO UNIDO.

p O melhor dos dois mundos combinados

p "A combinação de tais vidros derivados de MOF com materiais de vidro inorgânicos clássicos poderia tornar possível combinar o melhor dos dois mundos, "diz Courtney Calahoo, um cientista sênior da cadeira de química do vidro na Friedrich Schiller University Jena, Alemanha. Por exemplo, vidros compostos deste tipo podem levar a propriedades mecânicas significativamente melhoradas, combinando a resistência ao impacto e à fratura dos plásticos com a alta dureza e rigidez dos vidros inorgânicos. O fator decisivo para garantir que os materiais envolvidos não sejam simplesmente misturados uns com os outros é a criação de uma área de contato dentro da qual as ligações químicas podem se formar entre a rede organometálica e o vidro convencional. “Só assim podem ser obtidas propriedades realmente novas, por exemplo, em condutividade elétrica ou resistência mecânica, "explica Lothar Wondraczek, Professor de Química do Vidro em Jena.