Иллюстрация сгенерирована нейросетью
Исследователи из Южного федерального университета совместно с зарубежными коллегами разработали материал, способный менять структуру под воздействием света. Он может пригодится для систем хранения водородного топлива.
Ученые использовали спиропираны — фотохромные органические соединения: под действием видимого света в них происходят обратимые атомарные перестройки, из-за чего могут меняться цвет и другие свойства вещества. Спиропираны нанесли на металл-органический каркас — материал из полимеров и ионов металлов с микроскопическими порами, напоминающий губку. Для экспериментов использовали «молекулярную губку» на основе циркония.
Обычно спиропираны наносят на металл-органический каркас методом пропитки. Вместе металл и органика образуют сетку. При этом композит получается непрочным, и со временем спиропираны вымываются.
Чтобы прочнее соединить органику и носитель и создать долговечный композит, специалисты получили новые соединения спиропиранов. Их связали с каркасом, применив метод клик-химии — способ получения сложных молекул соединением простых исходных блоков по принципу конструктора. Это позволило создать более прочный многослойный материал, в котором светочувствительный компонент «пристегнут» к каркасу.
В результате получилась умная губка, в которой можно хранить и перевозить водород. Регулировать объем пор в ней можно воздействием света при загрузке или высвобождении газа.