Kald dem ikke stive:Organiske metalrammer viser uventet fleksibilitet

Metalorganiske rammer (MOF'er) er en klasse af materialer, der har fået stor opmærksomhed i de seneste år på grund af deres potentielle anvendelser inden for en række forskellige områder, såsom gaslagring, katalyse og lægemiddellevering. En af de vigtigste egenskaber ved MOF'er er deres porøsitet, som giver dem mulighed for at opbevare og frigive gasser og væsker. Imidlertid er MOF'er traditionelt blevet tænkt som værende ret stive, hvilket har begrænset deres potentielle anvendelser.

En ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature Materials har vist, at nogle MOF'er faktisk er ret fleksible. Denne fleksibilitet kunne gøre det muligt for MOF'er at blive brugt i en bredere række af applikationer, såsom sensorer og aktuatorer.

Undersøgelsen blev udført af et team af forskere fra University of California, Berkeley. Forskerne brugte en teknik kaldet in situ røntgendiffraktion til at studere strukturen af ​​en MOF kaldet MIL-53(Al), da den blev udsat for forskellige gasser. De fandt, at MOF undergik betydelige strukturelle ændringer, da gastrykket blev øget.

Disse resultater kan have en stor indflydelse på udviklingen af ​​nye MOF'er til en række forskellige applikationer. Ved at forstå fleksibiliteten af ​​MOF'er kan forskere designe materialer med de ønskede egenskaber til specifikke applikationer.

Hvad er MOF'er?

MOF'er er en klasse af materialer, der består af metalioner og organiske ligander. Metalionerne er typisk forbundet med de organiske ligander ved koordinationsbindinger, som er stærke kemiske bindinger, der dannes mellem en metalion og en ligand. Den resulterende MOF-struktur er et porøst netværk, der kan opbevare og frigive gasser og væsker.

MOF'er har en række fordele i forhold til andre porøse materialer, såsom aktivt kul og zeolitter. De er meget tilpasselige, hvilket betyder, at de kan designes til at have specifikke egenskaber til specifikke applikationer. De er desuden meget stabile, hvilket betyder, at de kan holde til hårde forhold.

Anvendelser af MOF'er

MOF'er har en bred vifte af potentielle anvendelser, herunder:

* Gaslagring:MOF'er kan bruges til at opbevare gasser som brint, metan og kuldioxid. Dette kan bidrage til at mindske vores afhængighed af fossile brændstoffer og afbøde virkningerne af klimaændringer.

* Katalyse:MOF'er kan bruges som katalysatorer til en række kemiske reaktioner. Dette kan føre til udvikling af nye lægemidler, materialer og brændstoffer.

* Lægemiddellevering:MOF'er kan bruges til at levere lægemidler til bestemte dele af kroppen. Dette kan forbedre effektiviteten af ​​lægemidler og reducere bivirkninger.

* Sensorer:MOF'er kan bruges som sensorer for en række forskellige gasser og væsker. Dette kan bruges til at opdage miljøforurenende stoffer, sprængstoffer og andre farlige materialer.

MOF'ernes fremtid

Opdagelsen af, at nogle MOF'er er fleksible, kan åbne op for en ny række anvendelser for disse materialer. Ved at forstå fleksibiliteten af ​​MOF'er kan forskere designe materialer med de ønskede egenskaber til specifikke applikationer. Dette kan føre til udvikling af nye lægemidler, materialer og brændstoffer og hjælpe os med at løse nogle af de udfordringer, som vores verden står over for i dag.