MATERIAIS MOLECULARES FUNCIONAIS
Materiais inteligentes, assim denominados por sua capacidade de sentir e responder às condições do ambiente ou à estímulos externos, são utilizados na busca de soluções para desafios tecnológicos atuais em áreas como robótica, inteligência artificial, energia, biomedicina e biologia sintética. As fronteiras entre tais áreas têm ficado cada vez menos definidas dada a interdependência nos avanços em cada campo. O desenvolvimento de materiais inteligentes em estado sólido que exibem biestabilidade e que podem alternar prontamente entre dois estados quando expostos a estímulos externos, como mudanças de temperatura, iluminação e irradiação – chamados aqui de materiais funcionais - é um dos principais desafios da moderna ciência de materiais. Isso ocorre porque tais materiais têm potencial para aplicação como sensores, processadores de sinal ou em dispositivos de armazenamento de informações. As classes mais promissoras de materiais funcionais apresentam spin-crossover ou tautomeria de valência, propriedades que envolvem transições eletrônicas em um único íon metálico ou dentro de um complexo molecular, sem ruptura da estrutura. Os trabalhos em nosso grupo estão focados na produção e caracterização de complexos de coordenação contendo Cobalto, Ferro e Níquel e ligantes orgânicos aptos a gerar radicais eletroativos. Buscamos obter complexos nos quais a geração eletroquímica de um elétron desemparelhado no ligante (radicalar) seja acompanhada pela mudança de spin do centro metálico paramagnético gerando um estado fundamental acoplado. A relevância desse estudo está na produção de novos materiais moleculares funcionais bem como a geração de informações para o entendimento dos mecanismos de transição entre diferentes estados. Em particular, procuramos entender fatores que levam ao (i) controle da estabilidade térmica e fotoquímica, (ii) à observação de histerese magnética em temperaturas mais próximas do ambiente; (iii) ao entendimento de processos de relaxação controlados e tempos de vida longos para as espécies fotoinduzidas (iv) e ao alto rendimento nos processos de fotoconversão.
Palavras Chave: Biestabilidade Eletrônica, Tautomeria de Valência, Spin Crossover
