Nikkelverbindingen mogelijk aanloop naar magnetische kunststoffen

Canadese onderzoekers hebben min of meer per ongeluk een serie nikkelverbindingen gemaakt die bij kamertemperatuur spontaan magnetisch gedrag vertonen, zo schrijven ze deze week in Nature. Ze snappen zelf nog niet hoe het kan, maar ze hopen uiteindelijk op buigzame magnetische kunststoffen uit te komen.

De groep van Robin Hicks (University of Victoria) liet bis(1,5-cyclooctadieen)nikkel in dichloormethaan reageren met drie verschillende organische oxidatoren: tetracyanoetheen, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethaan en 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinon. De logische verhouding zou 2 organische moleculen op 1 nikkel zijn, maar dat gaf een lage opbrengst van onduidelijke producten terwijl de oxidatoren maar zeer ten dele werden opgebruikt. Dus besloten de onderzoekers er extra nikkel bij te doen.

Bij de omgekeerde verhouding (dus 2 nikkel op 1 oxidator) ontstonden intens gekleurde oplossingen. Bij blootstelling aan vochtige lucht (waarbij kennelijk de oxidatie van het nikkel werd voltooid) sloegen daaruit modderige, zwarte poeders neer. Alledrie bleken ze magnetisch gedrag te vertonen: met een magneet waren ze aan te trekken, en in een magnetisch veld werden ze ook zelf gemagnetiseerd.

De onderzoekers hebben de moleculaire structuur van hun poeders nog niet kunnen achterhalen. Ze vermoeden echter dat het magnetisme te maken heeft met ongepaarde elektronen rond de nikkelionen.

Hicks hoopt dat de drie nu gecreëerde materialen nog maar het topje van de ijsberg zijn, en dat er verwante verbindingen zijn te maken die zich gemakkelijker tot een nuttig product laten verwerken.

bron: Scientific American, Nature