環狀分子互鎖構成的分子統稱「索烴」。利用互鎖可以自由行程的特點,作爲分子部件,索烴可以做機械運動,或在外界刺激下產生物化性質變化,但目前已報導的索烴分次空間排布都是隨機的。
對分子鏈「索烴」精確地進行三維排列後形成的晶體
由日本理化學研究所創發物性科學研究中心統合物性科學研究專案創發分子整合研究組的佐藤弘志組長等人組成的聯合研究團隊,透過將大量索烴精確地三維排列,成功開發出了會隨着外力產生變形的柔軟結晶材料。研究團隊在索烴分子的4個位置導入羧基,並與鈷離子一起在溶劑中加熱,製作了寬和厚約爲0.1毫米、長約0.5~1毫米的綠色晶體。該晶體90%以上由索烴分子構成,經應答,上面有大量可以吸納各種分子的小孔,而且結構會隨着溫度的變化而改變。
另外,研究團隊在調查力學特性時還發現了令人驚訝的現象,該晶體非常容易變形,同時,當去除外力後,又會像軟糖一樣恢復爲原來的形狀。將來有望成爲像海綿那樣,當用手指捏住或鬆開時,可以吸附或釋放二氧化碳等氣體分子的多孔材料。
原文:JSTnews 2022年1月號
翻譯·編輯:JST客觀日本編輯部