鲁尔大学波鸿分校 信用:CC0公共领域 金属-有机框架的应用潜力大约在20年前首次被发现，此后已经发现了近100，000种这样的混合多孔材料
技术应用的希望很大，特别是对灵活的多国部队
例如，作为减震器，它们可以通过关闭毛孔和减少体积来应对突然的高压
e
塑性变形
或者，它们可以像海绵一样将化学物质相互分离，将它们吸收到毛孔中，然后在压力下再次释放出来
“这将需要比通常的蒸馏过程少得多的能量，”罗丘斯·施密德解释说
然而，迄今为止，只确定了几个这种灵活的财政部
面临压力的财政部 为了弄清这些材料中潜在的机制，慕尼黑小组对一种已经广为人知的多器官功能衰竭进行了更详细的实验分析
为此，研究人员让它受到来自四面八方的均匀压力，同时用x光结构分析观察内部发生的情况
“我们想知道这种材料在压力下是如何表现的，以及哪些化学因素是开放孔状态和封闭孔状态之间相变的驱动力，”格雷格·基塞利希说
实验表明，闭孔形式不稳定；简而言之，在压力下，系统失去了它的水晶秩序:它崩溃了
相同基本结构的变体却不是这样:如果研究小组将碳原子的柔性侧链连接到伸入孔中的多孔结构的有机连接部分，材料在压缩时保持完整，在压力降低时恢复其原始形状
碳臂将非柔性材料转变成柔性多孔材料
相变的秘密 波鸿团队使用计算机化学和分子动力学模拟研究了基本原理
“我们已经表明，秘密在于侧链的自由度，即所谓的熵，”罗歇斯·施密德概述道
“自然界中的每一个系统都争取尽可能大的熵，简单地说，就是尽可能多的自由度来分配系统的能量
" “孔中大量可能的碳臂排列确保了多孔膜的开孔结构在熵上是稳定的，”施密德继续说
“这有助于从开孔结构到闭孔结构的相变，然后再回到闭孔结构，而不是像没有碳臂的情况那样，当孔隙被挤压在一起时发生分解
“为了计算这样一个由许多原子组成的大系统，并寻找孔隙中臂的许多可能构型，研究小组开发了一个精确且数值有效的模拟理论模型
这项研究的主要结果是确定了另一种化学选择，通过热力学因素来控制和改变智能材料的宏观响应行为
“我们的发现开辟了新的途径，在多孔多孔多孔材料中特别实现结构相变，”格雷戈·基塞利奇总结道
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
