Wetenschappers van de University of Queensland hebben een probleem opgelost dat scheikundigen en natuurkundigen al jaren frustreert, wat mogelijk kan leiden tot een nieuw tijdperk van krachtige, efficiënte en milieuvriendelijke technologieën.

Met behulp van kwantummechanica heeft professor Ben Powell van UQ's School of Mathematics and Physics een "recept" ontdekt waarmee moleculaire schakelaars bij kamertemperatuur kunnen werken.

"Schakelaars zijn materialen die kunnen schakelen tussen twee of meer toestanden, zoals aan en uit of 0 en 1, en vormen de basis van alle digitale technologieën", zei professor Powell. "Deze ontdekking maakt de weg vrij voor kleinere, krachtigere en energiezuinigere technologieën. Je kunt verwachten dat batterijen langer meegaan en computers sneller werken."

Tot nu toe was moleculair schakelen alleen mogelijk als de moleculen extreem koud zijn - bij temperaturen onder de min 250 graden Celsius. "Technisch gezien is dit een groot probleem", zei professor Powell.

"Door dit gedetailleerde 'recept' te volgen, zouden chemici moleculaire schakelaars moeten kunnen laten werken bij kamertemperatuur."

"Dit zal de deur openen naar een overvloed aan technologische vooruitgang, zoals het verbeteren van MRI-scans die kunnen leiden tot eerdere detectie van ziekten zoals kanker."

"Deze materialen kunnen ook worden gebruikt voor sensoren, koolstofafvang en -opslag, waterstofbrandstofcellen en als actuatoren, die elektriciteit in beweging kunnen zetten, wat handig zou zijn voor robots."

"Al deze toepassingen hebben materialen nodig die bij of boven kamertemperatuur kunnen worden geschakeld, daarom is onze ontdekking zo belangrijk."

"Het gebruik van deze materialen zal ook de belasting van het milieu verminderen, omdat het energieverbruik van computers wordt teruggedrongen, wat bijdraagt ​​aan de strijd tegen klimaatverandering."

UQ-onderzoekers zullen samenwerken met chemici van de Universiteit van Sydney en de Universiteit van New South Wales, om nieuwe materialen te maken om het nieuwe "recept" te testen.

Het onderzoek is gepubliceerd in het Journal of the American Chemical Society . + Verder verkennen

Onderzoekers tonen aan dat organische kristallen kunnen dienen als energieomzetters voor opkomende technologieën