优柔寡断的晶体利用寻找新的热变色材料

英国科学家采取了一种新方法使热敏colour-altering分子材料。他们的策略是基于一个现象,双分子相似的pK一个同时聚合成不同的盐和中性cocrystals指控。这些晶体亚稳状态可以交换根据温度的变化,改变他们的颜色的反应。

当加热或冷却,热变色材料在分子水平上进行变化切换不同的结构。可以用它们来感觉温度变化由两个或两个以上的结构构象之间的过渡。发现新的热变色材料取决于找到合适的分子,或结合的分子,这样的行为当他们聚合在一起。

一张照片显示热变色无色盐相变

来源:©保罗Raithby /英国巴斯大学

这些复合物的中性颜色的形式进行热变色无色盐相变

我们知道分子的行为,但如果不给我们我们想要的财产我们把它与另一个分子给合适的电子结构的色彩转换在正确的温度,“小鸡从巴斯大学的威尔逊解释说,他同浴同事一道林恩·托马斯和保罗Raithby。这个过程通常依赖于选择合适的双分子分子间的相互作用,可用于预测他们会一起包在晶格中,但通常依赖于化学直觉和运气找到合适的结晶条件。

团队开始调查通过观察haloaniline分子,形成彩色晶体往往已知异于寻常的电子结构。他们发现,某些对haloanilines和安息香酸pK的差异一个在0和1之间聚合在一起在同等条件下成两个不同的晶体形式。一种形式是一个中性cocrystal两个分子,另一个是一个离子盐的质子酸分子的捐赠了苯胺类。彩色中性cocrystals可逆地转化成更为稳定,无色、离子盐形式加热后,接受质子转移在固态转变。

一个图像显示典型的晶体在无色盐和彩色cocrystals包装

来源:©保罗Raithby /英国巴斯大学

典型的无色的水晶包装盐(上)和彩色cocrystals热变色分子复合物(底部)

的这个精心设计的研究利用灰色地带salt-cocrystal连续性,”评论晶体工程专家迪莉娅Stellenbosch大学的海恩斯,南非。”这是一个新的和聪明的方式访问可调材料的有机成分,并且肯定会导致大量的未来的研究使用这种设计原则。

奥尔加·Vassilyeva晶体结构专家塔拉斯舍甫琴科在乌克兰基辅国立大学,说晶体工程关注cocrystal形成模糊的可能的替代品。在这方面,这个惊人的发现是特别有价值的。它带来了新的前景有机热变色,也鼓励水晶的设计工程师寻找其他潜在的有趣的cocrystals方面。”

研究人员正在开发他们的发现使材料不仅能感知温度变化,还保留这些更改,即使温度变化。这样的材料可以用于食品股票传感器保证易腐物品存储在一个温度范围内定义的属性。