Impresión 3D habilitada por coensamblaje jerárquico de marcos orgánicos covalentes homogéneos y heterogéneos

Los marcos orgánicos covalentes (COFs) son polímeros cristalinos con porosidad permanente. Por lo general, se sintetizan como polvos de tamaño micrométrico o como películas delgadas y membranas bidimensionales para aplicaciones en almacenamiento molecular, separación y catálisis. En este trabajo, informamos un método general para integrar COFs con enlaces de imina o β-cetoenamina en materiales de impresión 3D. Se introdujo un molde de impresión 3D, Pluronic F127, para coensamblarse con polímeros de imina en un entorno acuoso. Al limitar el grado de policondensación de imina durante la formación de COF, el polímero de imina amorfo y F127 forman hidrogeles coensamblados imprimibles en 3D con propiedades adecuadas de adelgazamiento por cizallamiento y rápida autocuración. Después de la eliminación de F127 seguida de una transformación de amorfo a cristalino, se fabricaron tres COFs basados en β-cetoenamina e imina en monolitos 3D que poseen alta cristalinidad, poros jerárquicos con alta superficie, buena integridad estructural y robusta estabilidad mecánica. Además, cuando se utilizaron múltiples tintas precursoras de COF para la impresión 3D, se fabricaron monolitos de COF de doble componente heterogéneo con alta precisión espacial. Este método no solo permite el desarrollo de COFs con macroestructura 3D sofisticada, sino que también facilita la integración heterogénea de COFs en dispositivos con interfaces interconectadas a nivel molecular.