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| Fig.1 Estructura y distribución de la densidad de espín del trianguleno. Crédito: Shinobu Arikawa et al. |
Desde que se informó de su producción por primera vez en 2004, los investigadores se han esforzado por utilizar el grafeno y otros materiales similares basados en el carbono para revolucionar la electrónica, los deportes y muchas otras disciplinas. Ahora, unos investigadores japoneses han hecho un descubrimiento que hará avanzar el campo de los imanes de nanografeno, tan esquivo desde hace tiempo.
En un estudio publicado recientemente en Journal of the American Chemical Society, investigadores de la Universidad de Osaka y socios colaboradores han sintetizado un nanografeno cristalino con propiedades magnéticas que se habían predicho teóricamente desde la década de 1950, pero que hasta ahora no se habían confirmado experimentalmente salvo a temperaturas extremadamente bajas.
El grafeno es una hoja bidimensional de una sola capa de anillos de carbono dispuestos en un entramado de panal.
¿Por qué el grafeno entusiasma a los investigadores?
El grafeno tiene unas propiedades impresionantes: presenta un transporte de carga eficiente a larga distancia y tiene una resistencia mucho mayor que el acero de grosor similar. Las nanoestructuras de grafeno tienen bordes que presentan propiedades magnéticas y electrónicas que los investigadores desearían explotar. Sin embargo, las nanohojas de grafeno son difíciles de preparar y resulta complicado estudiar las propiedades de sus bordes en zigzag. Los investigadores de la Universidad de Osaka se propusieron superar estas dificultades utilizando un sistema modelo más sencillo, aunque avanzado, conocido como trianguleno.
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| Fig.2 Distribución de la densidad de espín del trianguleno y modelo de llenado del espacio y estructura cristalina de los derivados del trianguleno. Crédito: Shinobu Arikawa et al. |
"El trianguleno no se ha podido sintetizar durante mucho tiempo en forma cristalina debido a su polimerización incontrolada", afirman Shinobu Arikawa y Akihiro Shimizu, dos autores clave del estudio. "Hemos impedido esta polimerización mediante una protección estérica -que abulta la molécula- y lo hemos hecho de una forma que no afecta a sus propiedades subyacentes".
El derivado de trianguleno de los investigadores es estable a temperatura ambiente, pero debe mantenerse en una atmósfera inerte porque se degrada lentamente cuando se expone al oxígeno. No obstante, la cristalización fue posible, lo que permitió confirmar sus propiedades teóricas, como la localización de electrones no apareados en los bordes en zigzag de la molécula.
Fuentes, créditos y referencias:
Shinobu Arikawa et al, Synthesis and Isolation of a Kinetically Stabilized Crystalline Triangulene, Journal of the American Chemical Society (2021). DOI: 10.1021/jacs.1c10151