Metaaloxide kaders, of MOF's, zijn stevige materialen die zich kunnen gedragen als ultrafijne sponzen. De holtes in de spons zijn van nanogrootte - ongeveer de grootte van individuele moleculen. Omdat ze bestaan ​​uit holtes of poriën van geschikte grootte, hebben ze een enorm oppervlak om verschillende moleculen en chemicaliën te absorberen en te transporteren, met hoog rendement. Dit betekent dat MOF's aantrekkelijke materialen zijn voor gasopslag, zuiverende chemicaliën, en medicijnafgifte.

Onderzoekers van de Aalto University School of Chemical Engineering / Department of Chemistry and Materials Science zijn geïnteresseerd in het maken van MOF's die hun vermogen om chemicaliën te absorberen kunnen in- en uitschakelen door er licht op te schijnen. Dit komt omdat licht schijnen op iets kan worden gedaan zonder contact te hebben met de MOF, en zou goedkoper en efficiënter zijn dan de huidige methoden die afhankelijk zijn van temperatuur of druk.

Om dit te behalen, ze hebben dunne films geproduceerd van een MOF-materiaal dat is samengesteld uit specifieke UV-licht actieve organische soorten. Deze soorten veranderen hun moleculaire vorm wanneer er licht op schijnt. Op atomaire schaal, MOF's zijn gemaakt van metaalatomen die met elkaar zijn verbonden door organische linkermoleculen. De onderzoekers van Aalto gebruikten een linkermolecuul dat verandert van typisch vlak naar gebogen wanneer er ultraviolet licht op schijnt.

De onderzoekers hebben al aangetoond dat dit nieuwe MOF-materiaal gemaakt kan worden om gasvormige watermoleculen op commando te absorberen en vrij te geven door er een UV-licht op te laten schijnen en de hoop is dat dit nieuwe materiaal dat ze hebben uitgevonden in de toekomst kan worden gebruikt voor geavanceerde toepassingen.

"Wij zijn van mening dat dergelijke in controle ingebedde hybride materialen opwindende nieuwe horizonten kunnen openen bij het ontwerpen van nieuwe functionele nanodevices, ", zegt promovendus Aida Khayyami van Aalto CHEM.

De methode die ze hebben gebruikt om het nieuwe MOF-materiaal te maken, is ook van groot belang, "De sterk opkomende atomaire/moleculaire laagafzetting of gecombineerde ALD/MLD-techniek biedt ons een elegante manier om dergelijke functionele metaal-organische materialen te bouwen met controle op atomair niveau, ", zegt professor Maarit Karppinen. "Dit is een nieuwe richting voor de conventionele ALD-dunnefilmtechnologie, en onze onderzoeksgroep bij Aalto is een van de voorlopers op dit gebied."

Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in Angewandte Chemie .