Organické ligandy pro selektivní hybridizaci magnetických nanodestiček

Text

Téma zahrnuje synteticko-technologickou část evropského projektu výzvy Horizon 2020 s názvem „MAGNELIQ“, na kterém spolupracujeme s oddělením dielektrik v rámci 5-členného konsorcia.

Cílem projektu je vývoj tzv. magneto-elektrické (ME) kapaliny pro vysoce citlivé senzory. Na rozdíl od pevných feroelektrik bude mít ME kapalina založená na magnetických nanodestičkách v prostředí organických molekul nesporné výhody a umožní větší senzitivitu a excelentní rozlišení.

Podobně jako u funkčních kapalně krystalických ligandů jsou ligandy pro magnetické nanodestičky molekuly, jejichž primárním úkolem je stabilizovat disperze nanočástic v kapalných matricích.

Cílem designu a syntézy nových ligandů jsou takové typy molekul, které vykazují schopnost orientovat se v elektrickém poli. Navázáním takových ligandů na povrch magnetických nanodestiček bychom chtěli tuto klíčovou vlastnost přenést na modifikované částice.

Výzvou je zde nejen vývoj ligandů umožňujících potřebnou odezvu na elektrické pole, ale i nové technologické řešení umožňující selektivní navázání ligandů pouze na jednu stranu nanočástice.

Problém budeme řešit na molekulární úrovni výběrem vhodných funkčních skupin, umožňujících například selektivní vazbu ligandů na předem upravený povrch nanodestičky nebo reverzibilní imobilizaci nanodestiček na různé druhy povrchů prostřednictvím pomocných dočasných ligandů, které postupně v procesu hybridizace nahradíme funkčními ligandy.

Obecná strategie přípravy magneto-elektrické kapaliny
Popis
Obecná strategie přípravy magneto-elektrické kapaliny: Selektivní hybridizace magnetických nanodestiček organickými ligandy na jedné straně a následné suspendování destiček ve vhodné kapalině. Magneto-elektrická kapalina (a) bez přítomnosti externího magnetického (B = 0) nebo elektrického (E = 0) pole – Magnetizace (M) a elektrická polarizace (P) jsou nulové; (b) v přítomnosti externího magnetického nebo elektrického pole o směru vyznačeném šipkou – Magnetizace je indukovaná elektrickým polem a naopak, elektrická polarizace polem magnetickým.
Na tématu se podílejí