Um condutor não conduz quando está em estado isolante. Uma estrutura metal-orgânica (MOF) é um tipo de material poroso que consiste em íons metálicos ou aglomerados coordenados a ligantes orgânicos. Os MOFs podem exibir uma variedade de propriedades elétricas, incluindo comportamento isolante, semicondutor e metálico.

As propriedades elétricas de um MOF são determinadas pela estrutura eletrônica dos íons metálicos e ligantes orgânicos, bem como pela geometria da estrutura. Em geral, MOFs com íons metálicos que possuem altos estados de oxidação e fortes campos de ligantes tendem a ser isolantes, enquanto MOFs com íons metálicos que possuem baixos estados de oxidação e campos de ligantes fracos tendem a ser metálicos.

As propriedades elétricas de um MOF também podem ser afetadas pela presença de defeitos ou impurezas. Os defeitos podem perturbar a estrutura eletrônica da estrutura, levando ao aumento da condutividade elétrica. As impurezas também podem introduzir novos estados eletrônicos na estrutura, o que pode alterar as propriedades elétricas.

No caso da estrutura metal-orgânica 2D mencionada na pergunta, é provável que o material seja um isolante em seu estado original. No entanto, as propriedades elétricas da estrutura podem ser alteradas pela introdução de defeitos ou impurezas. Por exemplo, a estrutura poderia ser dopada com um íon metálico que possui um estado de oxidação inferior ao do íon metálico original, ou poderia ser exposta a um gás ou vapor que reage com os ligantes orgânicos. Essas mudanças podem levar à formação de novos estados eletrônicos na estrutura, que podem transformar o material de isolante em metal.

A capacidade de alterar as propriedades elétricas de um MOF introduzindo defeitos ou impurezas é uma estratégia promissora para o desenvolvimento de novos materiais eletrônicos. MOFs com propriedades elétricas comutáveis ​​podem ser usados ​​em diversas aplicações, como sensores, interruptores e transistores.