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May 20, 2023

Orgânico

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Embora os materiais híbridos orgânico-inorgânicos tenham desempenhado papéis indispensáveis ​​como materiais mecânicos1,2,3,4, ópticos5,6, eletrônicos7,8 e biomédicos9,10,11, moléculas híbridas orgânicas-inorgânicas isoladas (atualmente limitadas a compostos covalentes12,13) são raramente usados ​​para preparar materiais híbridos, devido aos comportamentos distintos de ligações covalentes orgânicas14 e ligações iônicas inorgânicas15 na construção molecular. Aqui integramos ligações covalentes e iônicas típicas dentro de uma molécula para criar uma molécula híbrida orgânico-inorgânica, que pode ser usada para sínteses ascendentes de materiais híbridos. Uma combinação do ácido tióctico covalente orgânico (TA) e o oligômero de carbonato de cálcio iônico inorgânico (CCO) por meio de uma reação ácido-base fornece uma molécula híbrida TA-CCO com a fórmula molecular representativa TA2Ca(CaCO3)2. Sua reatividade dupla envolvendo a copolimerização do segmento orgânico TA e do segmento inorgânico CCO gera as respectivas redes covalentes e iônicas. As duas redes são interconectadas através de complexos TA-CCO para formar uma estrutura bicontínua covalente-iônica dentro do material híbrido resultante, poli(TA-CCO), que unifica propriedades mecânicas paradoxais. A ligação reversível das ligações Ca2+–CO32− na rede iônica e ligações S–S na rede covalente garante a reprocessabilidade do material com moldabilidade semelhante ao plástico, preservando a estabilidade térmica. A coexistência de comportamentos semelhantes a cerâmica, borracha e plástico dentro do poli(TA-CCO) vai além das classificações atuais de materiais para gerar um 'plástico cerâmico elástico'. A criação de baixo para cima de moléculas híbridas orgânico-inorgânicas fornece um caminho viável para a engenharia molecular de materiais híbridos, complementando assim a metodologia clássica usada para a fabricação de materiais híbridos orgânico-inorgânicos.

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