Koloratzaile organikoz dopaturiko L-zeolita antena material luminiszente gisa

Leire Gartzia-Rivero, David Martinez eta Jorge Bañuelos

Zientzialariek askotan naturan bertan aurkitzen dute inspirazioa aurrerakuntza zientifikoak sustatzeko. Honen adibide nabaria da fotosintesian jarritako arreta berezia, eguzki-argia eraginkortasunez xurgatu eta energia kimikoan eraldatzeko gai den prozesu konplexua.

1. irudia: Fotosintesian gertatzen den argiaren bilketa imitatzea du helburu lanak, nanomaterialak garatuta.

Lan honen helburua fotosintesian gertatzen den oinarrizko prozesuetako bat imitatzea da, halaber, argiaren bilketaz arduratzen dena. Eguzki-argia prozesuaren hasarazlea izanik, argiaren xurgapenaz arduratzen diren organismo fotosintetikoetan (antena-sistemak) oinarritu gara, dimentsio nanometrikodun gailu artifizialak garatzeko. Azken urteotan, mota askotako saiakuntzak egin dira antena-propietatea duten material lumineszenteak eskuratzeko.

Horretarako, sistema desberdinak frogatu dira; hola nola, dendrimeroak, konplexu metalikoak, koloratzailez dopaturiko polimeroak edo material hibridoak. Gure kasuan, azken sistema honetan oinarritu gara azken belaunaldiko antena material berri eta eraginkorragoak garatzeko.

Sistema naturaletan milaka klorofila-molekula inguru proteikoan antolatuta aurkitzen dira eta berauen funtzionamendua ardatz bezala hartuz, material lumineszenteak garatu ditugu, koloratzaile organiko aproposak aukeratu ostean L-zeolita matrizearen nano-kanal unidimentsionaletan barneratuz. Koloratzaileak gune fotoaktibo bezala jokatuko dute (klorofilaren antzera) eta zeolita, berriz, euskarri solidoa izango da, sistema naturalen inguru proteikoa simulatuz.

Zeolitak hainbat egitura ezberdin (barrunbeak edo hodiak) izaten dituzten aluminosilikatoak dira. Ezagutzen diren zeolita natural eta sintetiko guztien artean, L-zeolita interesgarrienetako bat da; izan ere, dimentsio molekularreko poroak (zilindrikoak) dauzka tamaina aproposeko koloratzaileak barneratzeko.

Beraz, ingurune zeolitikoak koloratzailea babesten du kanpo-kalte ezberdinetatik (tenperatura zein eraso kimiko edota fotokimikoetatik), haren egonkortasuna handituz, eta, ingurunearen zurruntasuna dela medio koloratzeileek orientazio espezifiko bat hartzen dute. Honek molekulen antolaketa ordenatua (anisotropikoa) ahalbidetzen du eta aldi berean haien arteko distantziak nabarmenki murrizten dira.

Konfinamendu hau ezinbestekoa da energia trukea bultzatzeko, funtsezko prozesua energiaren garraioa eta eraldaketa ahalbidetzeko. Behin euskarria aukeratuta, hurrengo pausua kanaletan barneratuko diren koloratzailek hautatzea izan da, ultramore eta ikuskor eremuetako ahalik eta argi gehien biltzeko, eta energia- truke eraginkorrak bermatzeko. Lan honetan, ultramore-ikuskor eremuan aktiboak diren laser-koloratzaileen sorta bat aukeratu da: DMPOPOP-a, Perileno Laranja (PL) eta Hostasol Gorria (HG).

Garatutako nanomaterialak aproposak dira argia tarte espektral zabalean eraginkortasunez biltzeko (antena jarrera) eta, ondoz ondoko energia trukeari esker, bereziki argi gorria igortzeko, hainbat arlo (bio)teknologikotan aplikagarria. Hala nola, fotonikan, biosentsoreetan, katalisian, gailu fotoboltaikoetan edo teragnosian biomedikuntzarako, besteak beste.

Artikuluaren fitxa:
  • Aldizkaria: Ekaia
  • Zenbakia: Ekaia 35
  • Artikuluaren izena: Koloratzaile organikoz dopaturiko L-zeolita antena material luminiszente gisa.
  • Laburpena: Zientzialariek askotan naturan bertan aurkitzen dute inspirazioa aurrerakuntza zientifikoak sustatzeko. Honen adibide nabaria da fotosintesian jarritako arreta berezia, eguzki-argia eraginkortasunez xurgatu eta energia kimikoan eraldatzeko gai den prozesu konplexua. Lan honen helburua fotosintesian gertatzen den oinarrizko prozesuetako bat imitatzea da, halaber, argiaren bilketaz arduratzen dena. Horretarako, eremu espektral zabalean argia xurgatzeko gai diren material fotoaktiboak garatu dira, zeinak argi gorria igortzeko berezitasuna izango baitute. Material lumineszente hauek garatzeko, koloratzaile organiko aproposak aukeratu dira L-zeolitaren nano-kanal unidimentsionaletan barneratzeko. Konfinamendu hau ezinbestekoa da energia trukea bultzatzeko, funtsezko prozesua energiaren garraioa eta eraldaketa ahalbidetzeko. Garatutako nanomaterialak aproposak dira argia tarte espektral zabalean eraginkortasunez biltzeko (antena jarrera) eta, ondoz ondoko energia trukeari esker, bereziki argi gorria igortzeko, hainbat arlo (bio)teknologikotan aplikagarria.
  • Egileak: Leire Gartzia-Rivero, David Martinez eta Jorge Bañuelos.
  • Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua.
  • ISSN: 0214-9001
  • Orrialdeak: 101-118
  • DOI: 10.1387/ekaia.19659

————————————————–
Egileez:

Leire Gartzia-Rivero, David Martinez eta Jorge Bañuelos UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Kimika Fisikoa Sailekoak dira.

———————————————–
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>