Metal organik kafesler (MOF – Metal organic frameworks), antimikrobiyal maddeler, hidrojen depolama malzemeleri ve solar hücre bileşenlerini içeren sayısız potansiyel uygulama alanıyla son derece kullanışlı olduklarını kanıtladılar. İsminden rijit bir yapı akla gelmesine rağmen araştırmacılar MOF yapılarının tahmin edilenden daha dinamik olduğunu bildirdiler ve bu yepyeni tür malzeme sentezine yol açabilecek keşfi (ACS Bilim Merkezi) makale olarak sundular.
Adından da anlaşılacağı gibi metal organik kafesler, aralarına metal iyonları serpilmiş organik (karbon bazlı) bileşiklerin ağ yapılarından oluşmaktadır. Metal ve organik bileşenlerin çok farklı kombinasyonları mevcuttur, ancak bu sistemler hakkında bilinenlerin çoğu MOF-5 adı verilen bir çinko ve benzen di-asit kafesinden öğrenilmiştir. On beş yılı aşkın süredir MOF-5’e (ve diğer MOF lara) yaygın olan yaklaşım bu yapıların statik oldukları olmuştur. Fakat şans eseri (kazara) bulgu sayesinde, Mircea Dinca ve çalışma arkadaşları bunun şüpheli bir yaklaşım olduğunu bildirmişlerdir.
Rutin bir karakterizasyon işlemi sırasında, araştırmacılar, çözücü moleküllerinin tamamından kurtulmaları gereken bir yöntemde bu moleküllerin MOF-5’e yapışmış halde olduğunu keşfettiler. Bu gözlem, malzeme içinde önceden tahmin edilenden daha farklı türlerin olabileceği görüşünü önermiştir. Bu nedenle ekip, daha detaylı inceleme yapmış ve MOF-5 içindeki çinkonun hem organik bileşenlerin hem de çözücünün birkaç farklı düzenlemesini kabul edebileceğini göstermiştir. Zamanla, bu geometrik düzenlemeler arasında geçiş yapılabilmektedir. Değişiklik tek seferde bir atomun değişmesi nedeniyle yavaş yavaş gerçekleşmektedir. Bu yavaş değişimin avantajları sayesinde yazarlar bir MOF oluşturmak için kobalt iyonlarını dopladılar aksi takdirde erişilebilir olmayacağı tahmin edilmiştir.
Dinca, bulgularının konuk moleküllerin (gazlar gibi) MOF’lara nasıl bağlandığına yeni bir ışık tutabileceğini söylüyor. Böyle bir anlayış gelecekte MOF uygulamalarında daha fazla esneklik sağlayabilir.
Kaynak: sciencedaily.com
