Geliştirilen Yeni Sensör Malzemesi
Nikel(II)kinoit bileşikleri metanolle birleşerek veya metanolü bırakarak renklerini ve manyetizmalarını değiştirir.
Hokkaido Üniversitesi bilim adamları, metanol buharında renk ve manyetizma değiştiren bir nikel malzeme geliştirmeyi başardı. Yeni malzeme sadece kimyasal bir sensör olarak değil gelecekte yeniden yazılabilir bellek cihazlarıyla da kullanılabilir.
Uçucu organik bileşik buhar veya inorganik gaz tarafından tetiklenen bir maddenin renk değişikliği vapokromizm olarak adlandırılır. Bilim adamları geçen yüzyılın sonundaki keşiften bu yana araştırmalarını zararlı organik çözücülerin varlığını gösterebilecek duyusal materyaller geliştirme üzerine yoğunlaştırdı. Ayrıca, manyetizma gibi renk ve diğer özellik değişikliklerini senkronize eden materyaller üzerine yapılan araştırmalar daha geniş uygulamalara da öncülük edebilir.
Hokkaido Üniversitesi’nden Masako Kato önderliğindeki araştırma ekibi buhara maruz kaldığında aynı anda renk ve manyetizma değiştiren materyallerin geliştirilmesine odaklandı. Günümüze kadar bazı demir bileşiklerin manyetizmalarını oda sıcaklığında “paramanyetizm” ve “diyamanyetizm” arasında değiştirdiği biliniyordu, ancak daha düşük sıcaklıkta genellikle kararlı durumda oluyorlardı.
Bu nedenle manyetizmayı daha geniş bir sıcaklık aralığında değiştirebilen materyallerin geliştirilmesi önemlidir. Ekip, bir nikel(II)kinoit bileşiğine odaklandı. Masako Kato “Bileşik koordinasyon yapısı değiştiğinde manyetizma değişir. Çözücü buharlarının doğrudan nikel iyonlarına bağlanabilme ihtimali varsa, bileşiğin aynı anda renkleri ve manyetizmayı değiştireceği ihtimali de vardır.” dedi.
Araştırmalarda, yüksek yoğunluklu bir metanol buharı ortamına bir nikel(II)kinoit bileşik yerleştirilir. Metanol molekülleri bileşikle bağlandıktan sonra, koordinasyon yapısı mor renkten turuncu renge dönüşür. Metanol molekülleri, etanol ve kloroform gibi buhara maruz kaldığında bileşikten ayrılır ve rengini koyu mor renge dönüştürür.
Hokkaido Üniversitesi’ndeki Noriaki Matsunaga ile birlikte çalışarak, renk değişimlerinin manyetizma değişiklikleri ile birlikte olduğunu fark ettiler. Metanol molekülleri bileşikten uzaklaştırıldığında paramanyetizmden diyamanyetizmaya geçti ve her iki durum da geniş bir sıcaklık aralığında muhafaza edilebildi.
Kato, “Bu araştırma, buhar moleküllerinin nikel bileşiklerinin manyetik durumlarını başarıyla değiştirdiğini ilk kez gösteriyor. Nikel bileşiği etanol ve metanole göre farklı tepki gösterdiğinden gelecekte metanol için seçici bir sensör malzemesi olarak kullanılabilir. Bu yöntemin daha sonraki uygulamalarının buhar kullanarak veri kaydı yapabilen ve silebilen yeni malzemelere öncülük edebileceğini düşünüyoruz.” dedi.
Kaynak: sciencedaily.com
