京都大學先進材料研究所(iCeMS)所長北川進領導的研究小組正在與愛爾蘭和美國的研究小組合作。此外,我們成功開發了一種軟多孔晶體,該晶體可以記住其形狀。這一成就將催生能夠有效儲存和分離各種氣體的新材料。
一旦被記憶就保持其形狀的材料被稱為形狀記憶材料,並且將繼續記住該形狀,除非經過諸如加熱之類的處理。使用金屬合金等作為材料。它的用途廣泛,包括眼鏡框和醫療材料。在這項研究中,我們成功合成了一種通過吸附氣體分子而表現出形狀記憶現象的多孔晶體,並首次闡明了這種記憶的機制。
這種多孔晶體具有有機分子和金屬離子結合形成叢林健身房般的網狀結構,內部有無數納米級的孔隙。攀爬架在吸收氣體之前是扭曲的,毛孔是關閉的,但是當它吸收二氧化碳等氣體分子時,它就會變形並打開毛孔。也就是說,攀登架水晶一旦吸入氣體就會記住它的形狀。然而,如果加熱到120度或更高,它就能恢復到原來的封閉形狀。如果利用該性質,則可以更容易地控制孔隙,當需要吸收氣體時打開它們,當不需要吸收氣體時關閉它們,並且認為將變得複雜的氣體分離過程。可能的。
形狀記憶晶體的機制至今仍是一個謎,其機制的闡明將導致各種表現出類似特性的材料的開發。有望應用於解決二氧化碳等多種氣體分離、儲存等難題的新材料。