Группа ученых из Университета Кобе и Токийского университета (Япония) разработала металлосодержащее соединение, которое переходит в твердое состояние под воздействием света и в жидкое — под воздействием тепла. Вещество может быть использовано в 3D-печати и других сферах.

Созданный материал относится к классу металлоорганических координационных полимеров — соединений, способных формировать пористые структуры и обладающих колоссальным ресурсом для направленных преобразований. Изучение этих «молекулярных конструкторов Лего» ведется с 1989 года, и до сих пор их синтезирование, как правило, опиралось на химические реакции в растворах. Работа японских специалистов — первая попытка использования света в качестве катализатора их затвердевания.

Ученые отталкивались от предположения о том, что контроль связей между ионами металлов и органическими молекулами с помощью тепла и света позволит создать вещество, радикальным образом меняющее свойства под влиянием внешних факторов. Результатом испытаний стала уникальная ионная жидкость из рутениевого комплекса с цианогруппами — прозрачная, бесцветная, нелетучая и не замерзающая при –50 °С.

Обработка жидкости ультрафиолетом в течение нескольких часов превращала ее в аморфный координационный полимер, тогда как минутное нагревание при 130 °С провоцировало восстановление агрегатного состояния.

Таким образом, команда реализовала обратимое преобразование материала с совершенно различным химическим составом.

По словам руководителя группы, профессора Мочида Томоюки, вещество носит фотополимеризующийся характер и может применяться в фотолитографии, 3D-печати, при создании клеев. Кроме того, оно представляется чрезвычайно актуальным для производства электрооборудования.

«Мы намерены продолжить работу над молекулярным дизайном этого полимера, в частности сократить время отклика и открыть дополнительные функции», — заявил он.