{"id":7403,"date":"2022-11-21T07:07:00","date_gmt":"2022-11-21T05:07:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.grupotordesillas.net\/?p=7403"},"modified":"2022-11-21T08:35:35","modified_gmt":"2022-11-21T06:35:35","slug":"moleculas-magneticas-en-superficie-avances-y-retos-en-nanociencia-molecular-ub","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.grupotordesillas.net\/pt\/blog\/moleculas-magneticas-en-superficie-avances-y-retos-en-nanociencia-molecular-ub\/","title":{"rendered":"Mol\u00e9culas magn\u00e9ticas en superficie: avances y retos en nanociencia molecular &#8211; UB"},"content":{"rendered":"\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"563\" src=\"https:\/\/www.grupotordesillas.net\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/moleculas-magneticas-superficie-avances-y-retos-en-nanociencia-molecular-ub.jpg\" alt=\"Mol\u00e9culas magn\u00e9ticas en superficie: avances y retos en nanociencia molecular - UB\" class=\"wp-image-7401\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>En el campo del magnetismo molecular, el dise\u00f1o de dispositivos con aplicaciones tecnol\u00f3gicas en la nanoescala \u2014computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, espintr\u00f3nica molecular, refrigeraci\u00f3n magn\u00e9tica, nanomedicina, almacenamiento de informaci\u00f3n de alta densidad, etc.\u2014 exige que las mol\u00e9culas magn\u00e9ticas que se depositen en la superficie conserven la estructura, la funcionalidad y las propiedades. Ahora, un art\u00edculo publicado en la revista&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0010854522004532\"><em>Coordination Chemistry Reviews<\/em><\/a>&nbsp;examina los conocimientos m\u00e1s actuales sobre los procesos de deposici\u00f3n y organizaci\u00f3n de las mol\u00e9culas magn\u00e9ticas en superficie (nanoestructuraci\u00f3n), un proceso determinante para el progreso de las tecnolog\u00edas que implican una miniaturizaci\u00f3n de los ingenios y un funcionamiento m\u00e1s eficiente en dimensiones nanom\u00e9tricas.&nbsp;<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El trabajo \u2014signado por los investigadores Carolina Sa\u00f1udo, Guillem Gabarr\u00f3-Riera y Guillem Arom\u00ed, del Grupo de Magnetismo y Mol\u00e9culas Funcionales de la&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.ub.edu\/portal\/web\/quimica\">Facultad de Qu\u00edmica<\/a>&nbsp;y el Instituto de Nanociencia y Nanotecnolog\u00eda de la Universidad de Barcelona (<a href=\"https:\/\/www.ub.edu\/in2ub\/\">IN2UB<\/a>)\u2014 describe el escenario global del progreso de la investigaci\u00f3n en este \u00e1mbito, y propone nuevas v\u00edas para avanzar en la organizaci\u00f3n en dos dimensiones (2D) de las mol\u00e9culas magn\u00e9ticas, con vista a su aplicaci\u00f3n tecnol\u00f3gica.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El art\u00edculo incluye recomendaciones para seleccionar el mejor m\u00e9todo de deposici\u00f3n para cada mol\u00e9cula, una revisi\u00f3n de las superficies usadas en estos procesos, adem\u00e1s de gu\u00edas de caracterizaci\u00f3n efectiva y perspectivas de futuro basadas en los materiales bidimensionales. As\u00ed mismo, los autores aportan una perspectiva cr\u00edtica de c\u00f3mo, en un futuro pr\u00f3ximo, se puede llegar a la aplicaci\u00f3n efectiva de los sistemas moleculares en un en dispositivos para conseguir una tecnolog\u00eda m\u00e1s r\u00e1pida y con menos consumo energ\u00e9tico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Nanociencia molecular y materiales magn\u00e9ticos&nbsp;<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En el proceso para seleccionar el mejor m\u00e9todo de deposici\u00f3n en superficie para cada mol\u00e9cula magn\u00e9tica, se tiene que considerar cada mol\u00e9cula en particular y su estructura, as\u00ed como la superficie y la estructura que tiene. \u00abLa selecci\u00f3n del mejor m\u00e9todo depende del sistema, pero siempre ser\u00e1 posible encontrar una combinaci\u00f3n adecuada para depositar los sistemas moleculares\u00bb, detalla la profesora Carolina Sa\u00f1udo, del Departamento de Qu\u00edmica Inorg\u00e1nica y Org\u00e1nica de la UB.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00abLos protocolos var\u00edan en cada caso y el primer paso es determinar las caracter\u00edsticas deseadas de la superf\u00edcie\u00bb, contin\u00faa. \u00abPor ejemplo, si queremos estudiar la espintr\u00f3nica, necesitaremos una superficie conductora. Una vez determinada la superficie y su naturaleza, es primordial determinar la anisotrop\u00eda de forma de la mol\u00e9cula mientras observamos su estructura cristalina, sus propiedades \u2014\u00bfse puede sublimar?, \u00bfse puede disolver?, \u00bfen qu\u00e9 solventes?\u2014 y los posibles puntos de ancoraje \u2014\u00bftiene grupos funcionales que permitan la quimisorci\u00f3n? Si no tiene, \u00bfqu\u00e9 opciones de fisisorci\u00f3n presenta?\u2014. Cuando tengamos todos estos detalles, podremos dise\u00f1ar un protocolo de deposici\u00f3n. Por ejemplo, si nuestra mol\u00e9cula tiene un grupo con azufre disponible, la podremos ancorar por quimisorci\u00f3n a una superficie de oro (Au). Si la mol\u00e9cula es sublimable, lo podemos hacer por evaporaci\u00f3n\u00bb, concluye.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Dispositivos electr\u00f3nicos m\u00e1s peque\u00f1os y eficientes&nbsp;<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La s\u00edntesis de nuevas mol\u00e9culas con mejores propiedades es un proceso imparable, \u00abpero la estabilidad no siempre va de la mano de las propiedades magn\u00e9ticas. Ahora mismo, la mol\u00e9cula con temperatura de bloqueo T \u2014por debajo de la cual la mol\u00e9cula se comporta como un im\u00e1n\u2014 m\u00e1s elevada es extremadamente inestable. En concreto, es un compuesto organomet\u00e1lico y esto hace que sea muy complicado (o imposible) deponerla en la superficie o utilizarla en un dispositivo tecnol\u00f3gico\u00bb.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Para mejorar el dise\u00f1o de mol\u00e9culas magn\u00e9ticas y obtener procesos m\u00e1s eficientes de deposici\u00f3n en superficies, se tiene que mejorar la estabilidad de los nuevos imanes monomoleculares (SMM) organomet\u00e1licos si se quieren emprar de una manera efectiva. Por otro lado, mol\u00e9culas magn\u00e9ticas que no son tan buenos SMM o que son bits cu\u00e1nticos (c\u00fabits), o mol\u00e9culas que presentan transici\u00f3n electr\u00f3nica permitida por spin, tienen caracter\u00edsticas que hacen muy dif\u00edcil usarla \u2014por falta o poca anisotrop\u00eda en su forma o m\u00faltiples grupos funcionales de ancoraje que hacen posibles diversas deposiciones de la mol\u00e9cula sobre la superficie\u2014.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00abPara evitar esto, es necesario avanzar en la organizaci\u00f3n de mol\u00e9culas D2. Por ejemplo, formando materiales de tipo organomet\u00e1lico (MOF) en dos dimensiones, en que el n\u00f3dulo sea la mol\u00e9cula en cuesti\u00f3n y depositar las nanocapas que ya est\u00e1n ordenadas impl\u00edcitamente en una superficie. Un MOF 2D, en que cada n\u00f3dulo es un c\u00fabit, nos permitir\u00eda obtener una matriz de c\u00fabits ordenados en una superficie. \u00c9ste es un reto muy importante y algunos grupos como el nuestro est\u00e1n trabajando en \u00e9l\u00bb, detalla la investigadora.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Reducir el consumo energ\u00e9tico de los dispositivos tecnol\u00f3gicos es otro objetivo que persigue la tecnolog\u00eda de deposici\u00f3n en superficie. \u00abLos ingenios dise\u00f1ados prosigue la investigadora\u2014 pueden tener un consumo de energ\u00eda muy bajo si se consigue un dispositivo que permita archivar informaci\u00f3n en SMM, o bien usar c\u00fabits en una matriz 2D perfectamente ordenada, o bien un sistema con mol\u00e9culas con transici\u00f3n electr\u00f3nica permitida por spin en una superficie por espintr\u00f3nica molecular. Adem\u00e1s, ser\u00edan m\u00e1s r\u00e1pidos y miniaturizados que los dispositivos actuales.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En este terreno, la s\u00edntesis de compuestos inorg\u00e1nicos ha generado mol\u00e9culas im\u00e1n que pueden funcionar a temperaturas alrededor del nitr\u00f3geno l\u00edquido, \u00aby esto ha sido un gran avance\u00bb, apunta la investigadora. Las tecnolog\u00edas como la microscopia de efecto t\u00fanel (STM) y la microscopia de fuerzas at\u00f3micas (AFM) con puntas funcionalizadas son las t\u00e9cnicas que han permitido identificar la posici\u00f3n de las mol\u00e9culas en superficie. En concreto, la AFM con puntas funcionalizadas se puede convertir en una t\u00e9cnica muy \u00fatil para caracterizar mol\u00e9culas en superficie.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00abEl descubrimiento de que se necesita una capa de \u00f3xido de magnesio (MgO) de pocos nan\u00f3metros que desacople la mol\u00e9cula de la superficie para mantener las propiedades moleculares, una vez depositada la mol\u00e9cula, es un gran avance. Tambi\u00e9n cabe destacar el recubrimiento de grandes \u00e1reas de superficie por monocapas de mol\u00e9culas con un elevado porcentaje de orden, ya que la disposici\u00f3n de la mol\u00e9cula en la superficie de distintas maneras puede producir diversas interacciones y, por tanto, hacer que no todas las mol\u00e9culas mantengan las propiedades. Estos dos puntos son determinantes para el futuro desarrollo de dispositivos basados en el uso de mol\u00e9culas depositadas en superficies\u00bb, asegura Carolina Sa\u00f1udo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Mol\u00e9culas magn\u00e9ticas: retos de futuro<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por ahora, la obtenci\u00f3n de SMM a temperaturas elevadas, o la s\u00edntesis de c\u00fabits con constantes de relajaci\u00f3n (T1) y tiempos de coherencia (T2) m\u00e1s prolongados que faciliten el uso en dispositivos m\u00e1s grandes es un reto para los qu\u00edmicos. Poder obtener grandes \u00e1reas recubiertas de monocapas de mol\u00e9culas iguales y ordenadas tambi\u00e9n representar\u00e1 un progreso bien relevante, y este reto incluye la caracterizaci\u00f3n. Por esta raz\u00f3n, la aplicaci\u00f3n de t\u00e9cnicas con luz de sincrotr\u00f3n \u2014como GIXRD, HAXPES y XMCD\u2014 ser\u00e1 fundamental.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00abPara poder alcanzar este orden de las mol\u00e9culas en la superficie, en el Grupo de Magnetismo y Mol\u00e9culas Funcionales nos planteamos usar MOF 2D, es decir, pol\u00edmeros de coordinaci\u00f3n que se extienden en dos dimensiones y que est\u00e1n formados por capas extremadamente delgadas apiladas mediante fuerzas de Van der Waals. Nuestro equipo quiere abordar igualmente otros retos, como medir los tiempos de relajaci\u00f3n T1 y T2 para un c\u00fabit depositado en una superficie y poder confirmar que mantienen (o mejoran) los valores medidos\u00bb, concluye la investigadora.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-right wp-block-paragraph\"><em>Fuente: <a href=\"https:\/\/www.ub.edu\/web\/ub\/es\/menu_eines\/noticies\/2022\/11\/001.html\">https:\/\/www.ub.edu<\/a><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En el campo del magnetismo molecular, el dise\u00f1o de dispositivos con aplicaciones tecnol\u00f3gicas en la nanoescala \u2014computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, espintr\u00f3nica molecular, refrigeraci\u00f3n magn\u00e9tica, nanomedicina, almacenamiento de informaci\u00f3n de alta densidad, etc.\u2014 exige que las mol\u00e9culas magn\u00e9ticas que se depositen en la superficie conserven la estructura, la funcionalidad y las propiedades. 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