צוות בינלאומי של חוקרים גילה משפחה חדשה של סופר-הלוגנים מגנטיים – סוג של צברים אטומיים יציבים במיוחד שיוכלו לשמש בקידום תחום מדעי-החומרים באמצעות הכנת מלחים בעלי תכונות מגנטיות וחמצון שלא היו קיימות קודם לכן.
התגלית, שעל אודותיה פורסם מאמר בכתב-העת המדעי Angewandte Chemie, התבססה על עבודה תיאורטית שנעשתה ע"י חוקרים ממספר אוניברסיטאות בארה"ב (Virginia Commonwealth University, McNeese State University) ובסין (Peking University) ועל ניסויים מעשיים שנערכו באוניברסיטת Johns Hopkins.
בניגוד לסופר-הלוגנים רגילים, המורכבים מאטום מתכת הנמצא בליבה ואשר מוקף באטומי הלוגנים, סופר-ההלוגנים המגנטיים החדשים מורכבים מקבוצות הלוגן-מתכת בליבה אשר אליהן מחוברים עוד אטומי הלוגנים מסביב.
הצורונים הכימיים החדשים, הקרויים "סופר-הלוגנים מגנטיים", מחקים את הכימיה של קבוצת ההלוגנים – משפחת יסודות בטבלה המחזורית הכוללת את היסודות פלואור, כלור, ברום, יוד ואסטטין. משמעות המילה "הלוגן" הינה "יוצר-המלח", זאת בשל העובדה כי כאשר אחד מהאטומים הללו חובר לאטום מתכתי, מתקבל מלח (מלח השולחן הביתי מורכב מאטום כלור אחד ומאטום נתרן אחד).
באופן מעשי, הצבר החדש שהכינו החוקרים מסומל ע"י הנוסחא הכללית MnxCl2x+1, כאשר x מייצג מספר שלם (1, 2, 3 וכן הלאה), Mn מייצג את אטום המתכת מנגן ו- Cl מייצג אטום של כלור, וכאשר אטומי המנגן והכלור קשורים יחדיו ומשמשים כליבת הצבר, ואליהם קשור אטום כלור יחיד נוסף. לאטומי המנגן יש מומנט מגנטי גדול ולכן הם האחראיים לכך שהצבר בכללותו הינו מגנטי.
"כעת, ניתן לתכנן ולסנתז סופר-הלוגנים מגנטיים בלתי-מוכרים נוספים באמצעות שינוי אטום המתכת ממנגן לאטומי מתכות מעבר אחרות, ובאמצעות החלפת אטום הכלור באטומי הלוגנים אחרים. בנוסף לשימוש בהם כחומרים מחמצנים, היותם מגנטיים מאפשרים להכין משפחה חדשה לחלוטין של מלחים," אמרה החוקרת הראשית Puru Jena, פרופסור לפיסיקה מאוניברסיטת וירג'יניה.
לדברי החוקרת, סופר-הלוגנים דומים להלוגנים בכך שהם יוצרים בקלות יונים שליליים, אולם היכולת שלהם למשוך אלקטרונים היא הרבה יותר גדולה מכל הלוגן ידוע אחר. יונים שליליים שימושיים כחומרי חמצון, עבור ניקוי של האוויר ובשחרור של החומר מרומם מצב הרוח סרוטונין.
"סופר-הלוגנים מסוגלים לבצע את אותן המשימות של הלוגנים – רק טוב יותר," אומרת החוקרת. "היכולת של סופר-הלוגנים לאגור בתוכם כמויות גדולות של אטומי פלואור ו/או כלור תוכל להיות שימושית גם במאבק כנגד חומרים ביולוגיים מזיקים. בנוסף, בשל הזיקה האלקטרונית הגבוהה שלהם, הם יוכלו להביא לפיתוחה של כימיה חדשה," מציינת החוקרת. אותו צוות המחקר גילה בחודש אוקטובר האחרון משפחה חדשה של חומרים, המכונים "היפר-הלוגנים", המשמשים הם עצמם כאבני-בניין עבור סופר-ההלוגנים. לחומרים אלו יוכלו להיות יישומים רבים ומגוונים בתעשייה. הידיעה על המחקר
