اخیراً مؤسسه علم و فناوری اوکیناوا (OIST) در ژاپن، با همکاری دانشمندان آلمانی و روسیه، ترکیب جدیدی از متالوسن را با موفقیت توسعه داده است. نتایج تحقیقات در شماره جدید مجله Nature Communications منتشر شده است.
متالوسن ها ترکیبات آلی فلزی هستند که به دلیل تطبیق پذیری و ساختار "ساندویچی" خاص خود شناخته شده اند. دانشمندان در سال 1973 جایزه نوبل شیمی را برای تحقیقات پیشگامانه خود در مورد خواص شیمیایی ترکیبات فلزی-آلی دریافت کردند.
متالوسن ها همه کاره هستند زیرا می توانند بسیاری از عناصر مختلف را ساندویچ کنند تا ترکیبات مختلفی را تشکیل دهند. آنها در کاربردهای مختلفی از جمله تولید پلیمرها، گلوکز متر برای اندازه گیری سطح گلوکز در خون، سلول های خورشیدی کلسیت و به عنوان کاتالیزور استفاده می شوند. ساختار شیمیایی متالوسن ها امکان تشکیل کمپلکس هایی با حداکثر 20 الکترون را فراهم می کند، اما ساختار 18-الکترونی بیشتر مورد علاقه است زیرا پایدارترین نسخه است.
به گفته محققان، داشتن بیش از 18 الکترون نادر است، زیرا هنگامی که از 18 الکترون فراتر می روید، پیوندهای شیمیایی متالوسن شروع به کشیده شدن، شکستن و تغییر ساختار می کنند. تیم این بار دو الکترون دیگر به 19-الکترون متالوسن اضافه کرد و یک متالوسن 21-الکترون ایجاد کرد. اکثر مردم قبلاً فکر می کردند که این غیرممکن است، اما متالوسن الکترونی جدید توسعه یافته 21- هم در حالت محلول و هم در حالت جامد پایدار است و می تواند برای مدت زمان طولانی ذخیره شود.
با استفاده از این متالوسن جدید، محققان می توانند مواد جدیدی را برای استفاده در پزشکی، کاتالیزور و انرژی ایجاد کنند و به حل مشکلات مهم جهانی و بهبود کیفیت زندگی انسان کمک کنند.
از آنجایی که ساختار ساندویچی متالوسن را می توان به راحتی تغییر داد، چالش برانگیزترین بخش این مطالعه اثبات این است که نیتروژن بدون تغییر ساختار ساندویچی با موفقیت به کبالت متصل شده است. محققان همچنین باید به شدت ثابت می‌کردند که متالوسن‌ها به درستی به همه اتم‌های کربن همسایه متصل شده‌اند و اتم‌های نیتروژن به اتم‌های کبالت متصل هستند.
