已经开发了一种新型材料,该材料既可以显示出刚性行为或固体和柔软的聚合物凝胶的柔软玻璃弹性行为。该材料可以大致贴身,是金属有机笼和金属凝胶的混合体,可用于特定的气体储存,有针对性的药物输送和水过滤。
新型的适应性金属笼凝胶称为polymocs,显示出在储气,靶向药物释放和水过滤中使用的希望。它们是金属有机笼(MOC)和冶金凝胶的杂种材料,它们的刚性结构由金属基簇呈现。与标准的聚合物凝胶类似,包括粘附于聚合物链的金属,而MOC具有硬结构,并且已知形成结晶材料。欧洲杯足球竞彩
人们可以想象一类借用这两者的材料,因此MOC的定义明确欧洲杯足球竞彩的自组装结构也具有材料,但也具有聚合物凝胶的粘弹性特性。这就是我们试图做的。
耶利米·约翰逊教授 - 麻省理工学院
团队在麻省理工学院,由Aleksandr Zhukhovitskiy领导,以及其他研究人员,使用金属 - 苏波拉氨基分子组装技术成功地开发了凝胶。使用这种新颖的方法,该团队通过组合聚合物创建了金字塔,桨轮,球体和其他3D形状。使用配体是一类有机化合物的配体将聚合物链接在一起。配体可以弥合各个聚合物之间的间隙,因为它们能够协调(即附着在不同聚合物链上的多个金属原子)上。
在实验中,使用了一个配体,其中包括两个吡啶基,每组都能协调到金属钯。每个钯原子都可以与其他四个配体分子形成键,这最终会产生带有24个配体和12个钯中心的笼状结构。
这些中心还通过粘弹性聚合物链路与其他类似的金属笼子融为一体。所有这些分子内连接的总体效果是形成巨大的自组装凝胶。
多达24个聚合物链与每个金属笼有关,其中四个或五个聚合物链与其他金属笼键合。剩下的未连接的聚合物链向后循环,并链接到自己的金属笼。这样的循环被认为有缺陷。
然而,麻省理工学院的研究人员利用了有缺陷的行为,并在某些配体代替了一些功能分子,从而使他们能够开发优化的材料。在他们的实验中,团队用荧光分子pyrene代替了某些循环的配体。
我们可以采用与另一个笼子没有连接的配体并将其交换,同时保持相同的连接连接连接的链数,”约翰逊说。“这使我们可以根据其组成制作完全不同的材料,但是它们可以具有相同的机械性能。欧洲杯足球竞彩
耶利米·约翰逊教授 - 麻省理工学院
通过使用这些金属有机笼的这些簇,它们已经能够提高功能,这使材料具有非常不同的特性和机械行为。欧洲杯足球竞彩这是非常优雅,基本的科学,为各种方向打开了大门。欧洲杯线上买球
Stuart Rowan教授 - 凯斯西部储备大学
当我们在紫外线下查看这种材料时,它的荧光感,但实际上它与没有pyrene配体的材料相同。模量是相同的,肿胀行为是相同的,但是现在这种凝胶是强烈的荧光。
耶利米·约翰逊教授 - 麻省理工学院
约翰逊补充说,具有不同功能的不同类型的分子可以添加到新材料中。药物分子可以存储在金属笼中,以用于药物输送。这种凝胶还具有氢存储的潜力,可以运行燃料电池基汽车。新材料也可以通过添加配体捕获和分离重金属的配体来调整净水应用。
您可以想象将各种物品附加到这些额外的配体上,以使材料适应感兴趣的应用。目前,我们正在努力制作配体,这些配体不仅可以放在笼子之外,还可以将某些东西放在笼子内,因此我们可以从这些笼子内部进行控制的摄取或释放分子。
教授Eremiah Johnson-麻省理工学院
进一步的研究正在进行开发具有各种笼子形状的类似凝胶,并使用比钯更具毒性和更便宜的金属来设计材料。欧洲杯足球竞彩例如钛,铁和锌。
该研究已在《自然化学》杂志上描述。