国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

  麻省理工的科學家制造了一種新材料，該材料將聚合物凝膠的彈性和金屬基材料的剛性結構結合在一起。這種新型凝膠可以應用在諸如藥物釋放、氣體儲存、水過濾等方面。

  這種稱為”polyMOCs”的新凝膠，它是金屬凝膠和金屬有機籠的混合物。金屬凝膠的聚合物鏈上含有金屬，其性能和普通聚合物凝膠類似，都質地柔軟，充滿彈性。金屬有機籠擁有剛性結構，并且傾向于形成晶體材料。

  “試想一種材料兼具上述兩者(金屬凝膠和金屬有機籠)的優異性能，從而也就擁有了金屬有機籠規整的自組裝結構，以及聚合物凝膠良好的彈性。這就是我們一直想得到的材料。” Jeremiah Johnson這樣說道。

自組裝性能

  Johnson 和他的同事們利用超分子組裝技術來獲得這種凝膠。這種方法通過將附著到分子上的配體聚合物混合的方式來獲得不同的三維形狀，例如圓球、明輪以及金字塔等形狀。

  在實驗中，每組配體聚合物包含兩個吡啶組，每一個都可以和金屬鈀相結合。而每個金屬鈀的原子可以和四個配體分子結合，從而產生一個12鈀中心和24配體的籠狀結構。鈀中心還通過粘彈性鍵合其它金屬籠結合在一起，形成一個巨大的自組裝凝膠。

  每個金屬籠可以和多達24個聚合物鏈連接，其中只有四個或五個連接到其它金屬籠。剩余未連接的聚合物鏈回環并連接到自己的金屬籠。這種回環通常被認為是一種缺陷，但是麻省理工大學的研究團隊卻利用這種缺陷在特定的配體添加新的功能分子，設計出新型材料。

  “我們可以取代并交換不連接到其它籠子的配體，同時保持聚合物鏈的節點數量不變。”Johnson說道，“這就可以獲得結構完全不同的材料，但其性能不會發生改變。”

  在這項研究中，研究人員將一種稱為芘的熒光分子引入到環狀配體中。Johnson表示：“當我們在紫外線下觀察這種材料時，它具有熒光效應，但物理上看，材料中沒有芘配體。材料的模量和膨脹行為沒有發生變化，但是這種新凝膠具有很強的熒光性能。”

多種可能用途

  Johnson表示，這種技術還可以講其它不同功能的分子引入其中。藥物分子可以存儲在金屬籠子中實現藥物輸運。這種凝膠還可以用于燃料汽車電池的儲氫。通過增加配體捕獲和隔離重金屬，這種材料也可用于水凈化。

  “你可以想象把各種功能的材料加入到多余的配體中，就可以使材料適應不同的使用要求。”Johnson說，“目前我們正在研究不僅在籠子外面引入材料，還可以在籠子內部引入材料，這樣我們就可以從內部控制分子的吸收和釋放。”

  研究人員同時也在開發類似的不同形狀的凝膠。并通過使用比鈀更廉價更無毒的金屬材料，如鈦、鐵和鋅等金屬來設計材料。

  該研究成果已經發表在 Nature Chemistry 上。