世界上最高的建筑哈利法塔采用了先進(jìn)的建筑技術(shù)，可以抵御風(fēng)、和自身的巨大重量。這些技術(shù)中就包括“元柱系統(tǒng)”，它通過戰(zhàn)略性地定位大柱來抵抗側(cè)向力，從而發(fā)揮關(guān)鍵作用，有助于建造如此高聳的建筑。

如果這些先進(jìn)的建筑技術(shù)可以應(yīng)用于材料設(shè)計(jì)會(huì)怎樣?

金屬有機(jī)骨架 (MOF) 是由金屬離子與有機(jī)配體結(jié)合形成的多孔材料，其結(jié)構(gòu)類似于建筑物中的鋼筋。MOF 的設(shè)計(jì)原理與建筑規(guī)劃非常相似。

Wonyoung Choe 教授的研究團(tuán)隊(duì)成功合成了一種新型 MOF，其設(shè)計(jì)策略類似于“巨型框架”，稱為“合并網(wǎng)絡(luò)策略”。通過在 MOF 結(jié)構(gòu)中加入大分子(類似于建筑設(shè)計(jì)中柱子的功能)，他們創(chuàng)造了“結(jié)構(gòu)內(nèi)的結(jié)構(gòu)”，從而提高了孔隙率和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。他們的研究發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》雜志上。

這項(xiàng)研究在解決傳統(tǒng) MOF 材料穩(wěn)定性這一長(zhǎng)期挑戰(zhàn)方面取得了重大進(jìn)展。與之前報(bào)道的 MOF 相比，新開發(fā)的 MOF 不僅表現(xiàn)出卓越的水穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)完整性，而且表現(xiàn)出卓越的吸水能力和可重復(fù)使用性。此外，該團(tuán)隊(duì)成功證明，可以通過修改 MOF 框架內(nèi)的活性位點(diǎn)來精確調(diào)整其吸水性能，從而增強(qiáng)其在各種吸水應(yīng)用中的多功能性。

研究第一作者 Junghye Lee 表示，“這種新設(shè)計(jì)方法有可能超越現(xiàn)有 MOF 的性能，顯著擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。”