ZIF-62 – Un nouveau type de verre fait de composés organiques métalliques

Le verre que nous connaissons tous aujourd’hui est fabriqué à partir de dioxyde de silicium ; mais des matériaux comme le bore, les polymères et les métaux ont également été utilisés. Une équipe internationale de scientifiques a développé une toute nouvelle classe de verre, le ZIF-62 ; fait de composés organométalliques.

Le ZIF-62, ce nouveau verre organométallique, est fait de zinc et de deux composés organiques, connus sous le nom d’imidazolate et de benzimidazolate. Le matériau a la même structure atomique que le verre de silice ; formant une forme pyramidale avec un atome de zinc au centre et quatre molécules des composés organiques qui l’entourent.

L’une des caractéristiques déterminantes du verre est sa structure lisse et non cristalline. Quel que soit le matériau utilisé, il doit être chauffé jusqu’à ce qu’il fonde, puis refroidisse très rapidement pour que les cristaux n’aient pas le temps de se former. La capacité d’un matériau à éviter la cristallisation est connue sous le nom de capacité vitreuse.

Traditionnellement, le verre de silice est connu pour avoir la meilleure capacité de formation de verre, mais selon l’équipe, ZIF-62 est encore meilleur. En fait, il a surpassé 50 types de verre existants, et est beaucoup plus souple que le verre à base de silice. En ajustant la recette, les chercheurs ont découvert que plus ils ajoutaient de benzimidazolate, meilleure était la capacité de formation de verre du matériau.

Le processus de fabrication du verre de silice bénéficie de milliers d’années d’améliorations, et il est difficile pour le ZIF-62 de rivaliser avec cela à ce stade précoce. Pour fabriquer le nouveau verre organométallique, les composés organiques doivent d’abord être synthétisés, puis mélangés avec du nitrate de zinc hydraté et un solvant. Ensuite, le tout doit être chauffé à environ 427 ° C (800 ° F) suffisamment longtemps pour fondre complètement, mais s’il atteint les 527 ° C (980 ° F), il commencera à se vaporiser.

Trouver des moyens d’augmenter la production est un domaine clé du travail futur, tout comme en apprendre davantage sur le verre lui-même. Jusqu’à présent, les chercheurs ont expérimenté les propriétés optiques et mécaniques du ZIF-62, mais il reste encore beaucoup à apprendre, selon l’équipe.

La recherche a été publiée dans la revue Science Advances.