Lo sviluppo di sistemi fotoresponsivi stimolati da distinte lunghezze d’onda ed ortogonali fra loro è di estremo interesse. In particolare, la progettazione di sistemi fotoindotti ed ortogonali integrati in materiali solidi, che ne consentano il controllo multiplo e dinamico delle loro proprietà, è tuttora sfidante. In una ricerca condotta da Angiolina Comotti, Jacopo Perego e Silvia Bracco , docenti del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca, in collaborazione con il Premio Nobel Prof. Ben Feringa, due tipi di interruttori molecolari fotoresponsivi e ortogonali, nonché reversibili, sono stati integrati per la prima volta in una struttura solida porosa. I due interruttori molecolari sono costituiti da fluoroazobenzeni e spiropirani, che sono stimolati dalla semplice luce visibile. Le proprietà del materiale sono selettivamente controllate da diverse lunghezze d’onda della luce, generando così quattro stati distinti, e ponendo le basi per la realizzazione di materiali multifunzionali dinamici. La prof.ssa Silvia Bracco ha evidenziato il ruolo strategico della spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare allo stato solido per dimostrare la fotoisomerizzazione selettiva degli interruttori di o-fluoroazobenzene, che a sua volta ha permesso di controllare a comando, attraverso la manipolazione della luce, l’adsorbimento di N2 e CO2 nel materiale polimerico poroso. Questo risultato rappresenta un avanzamento significativo nel campo dei materiali fotoresponsivi ed apre la strada allo sviluppo di materiali intelligenti, più sofisticati e versatili con stati multipli controllabili. Inoltre, la combinazione di questi due interruttori potrà essere estesa ad altre strutture, tra cui cristalli liquidi, gel e copolimeri a blocchi.
I risultati della ricerca sono riportati nell’articolo “Orthogonal Photoswitching in a Porous Organic Framework” (DOI: 10.1002/anie.202404878) recentemente pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie Int. Ed. come Hot Paper (Impact Factor 16.6, 2022 Journal Impact Factor, Journal Citation Reports, Clarivate Analytics, 2023).
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