Ερευνητές δημιούργησαν μια νέα οικογένεια υλικών, των οποίων η συμπεριφορά μπορεί να προσαρμοστεί με την τροποποίηση της μεταλλικής τους σύστασης, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για εφαρμογές όπως η αποθήκευση αερίων και η ανίχνευση.
Η ομάδα επιστημόνων ανέπτυξε ένα εξαιρετικά προσαρμόσιμο μεταλλοοργανικό δίκτυο, στο οποίο άτομα μετάλλων συνδέονται με οργανικά μόρια σχηματίζοντας διατεταγμένες δομές με μικροσκοπικούς πόρους.
Πολυμεταλλικές δομές και έλεγχος ιδιοτήτων
Η δημοσίευση δείχνει ότι η αλλαγή των αναλογιών των μετάλλων εντός του υλικού μπορεί να μεταβάλει ιδιότητες όπως ο μαγνητισμός, το πορώδες, η απορρόφηση φωτός και η δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα. Ερευνητές δημιούργησαν υλικά ικανά να ενσωματώσουν έως και 16 διαφορετικά μέταλλα στην ίδια κρυσταλλική δομή, επιτυγχάνοντας επίπεδο πολυπλοκότητας που δεν είχε καταγραφεί ποτέ ξανά σε αντίστοιχα δίκτυα.
Η δυνατότητα πρόβλεψης του βαθμού ενσωμάτωσης των επιμέρους μετάλλων προσφέρει ακριβέστερο έλεγχο για μελλοντικά πολυμεταλλικά υλικά, επιτρέποντας την προσαρμογή της χημικής συμπεριφοράς χωρίς την ανάγκη εφεύρεσης εντελώς νέων δομών από την αρχή.
Εφαρμογές στην ενέργεια και το περιβάλλον
Η ερευνητική ομάδα συνέθεσε εκδοχές που συνδυάζουν μέταλλα από τρεις διαφορετικές περιοχές του περιοδικού πίνακα. Μεταβάλλοντας τις αναλογίες συγκεκριμένων στοιχείων, διαπιστώθηκε άμεση επίδραση στον μαγνητικό ρυθμό, στα οπτικά χαρακτηριστικά, στην επιφάνεια του υλικού και στην ικανότητα αποθήκευσης αερίων, όπως η δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα. Τα μεταλλοοργανικά αυτά δίκτυα βρίσκουν ήδη εφαρμογές στην καθαρή ενέργεια, την περιβαλλοντική ασφάλεια, τη βιομηχανική απόδοση και τη βιοϊατρική.