Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Сотрудники Дартмутского колледжа, США разработали новую кристаллическую структуру, которая может увеличиваться в два раза при контакте с особыми химическими веществами. Команда говорит, что этот материал можно использовать для избирательного поглощения примесей в воде.
Созданная на основе углерода кристаллическая структура относится к классу материалов, известных как пористые органические каркасы. Данный материал состоит из органических соединений, содержащих углерод, кислород и азот, объединенных в прочный пористый каркас.
Удерживая мелкодисперсные частицы в порах, такой материал может быть использован для поглощения загрязняющих веществ из воздуха или воды, для доставки лекарств в организм или для ускорения химических реакций.
Подобные материалы (и схожие металлоорганические каркасы) уже достаточно хорошо изучены, но в новой работе команда специалистов добавила еще одну функцию. Они интегрировали "мягкие соединения" из кластеров бисульфатных анионов, которые в обычных условиях отталкиваются друг от друга, но в этой структуре они удерживаются за счет связей с другими молекулами. Однако при появлении определенного реагента, эти связи нарушаются, и анионы снова отталкиваются друг от друга. Это заставляет кристалл разрастаться, открывая больше пор, которые абсорбируют большее количество необходимых веществ.
Специалисты протестировала материал, погрузив кристаллы в раствор фенола C6H6O. Они обнаружили, что в течение 30 минут кристаллы увеличились в объеме более чем в два раза. Когда фенол был удален, кристаллы уменьшились до первоначального размера примерно за 10 минут.
"Наблюдать, как кристалл расширяется и сжимается в подобных масштабах, просто поразительно", - отмечает Ченфенг Ке, ведущий автор исследования. "Представьте себе алмаз, который ведет себя как эластичная лента".
Исследователи говорят, что новые расширяемые пористые органические каркасы могут стать более эффективными нанофильтрами, поскольку они способны увеличиваться и задерживать большее количество определенных веществ.