2024-08-11
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IT House는 절강대학교 연구팀이 새로운 주름형 MOF(금속 유기 프레임워크) 필름을 개발하여 분리막, 플렉서블 전자공학 및 기타 분야에 이러한 유형의 재료를 통합적으로 적용할 수 있는 새로운 길을 열었다고 8월 11일 보고했습니다. 관련 연구 결과는 사이언스(Science)지에 게재되었습니다.
MOF는 가스 저장, 분리, 촉매 작용, 감지, 생물 의학 및 기타 분야에서 광범위한 응용 가능성을 가진 신흥 다공성 결정 재료입니다. 그러나 MOF 분말은 불용성 및 내화성이며 필름이 단단하고 부서지기 쉬우므로 이러한 유형의 재료를 성형 및 가공하는 것이 극히 어렵습니다. 과거에는 이러한 유형의 재료를 통합적으로 적용하는 데 장애가 되었습니다.
연구팀은 위의 문제를 돌파했다—— MOF 필름이 "주름" 구조를 형성하도록 허용하면 활성 표면을 크게 늘리는 동시에 뛰어난 변형 능력을 제공할 수 있습니다.
▲튜링 패턴을 갖는 주름진 MOF 필름을 제조하기 위한 제한된 인터페이스 합성 방법
연구팀은 '튜링 메커니즘'에 기반한 방법을 채택해 반응 시약의 농도와 고분자 피복층의 두께를 변화시켜 5개 카테고리 13종의 튜링 패턴을 준비하고 주름진 구조를 얻었다. 조정 가능한 형태의 금속-유기 골격 화합물 필름의 주름형 구조.
▲'반응-확산' 제어를 통해 주름진 MOF 필름에서 다양한 튜링 패턴 획득
실험 테스트에 따르면, 일반 금속 유기 골격 화합물 필름이 견딜 수 있는 변형률은 주름 구조가 도입된 후 0.3%를 넘지 않는 경우가 많습니다.손상 없이 최대 53.2%의 변형률을 견딜 수 있음그리고 유기유리, 다공성 세라믹, 금속전극 등 다양한 기판 사이에 스티커처럼 전사가 가능합니다.
▲ 주름진 MOF 필름은 다양한 기판에 유연하게 전사되어 "플러그 앤 플레이"를 구현할 수 있습니다.
연구팀은 이러한 유연한 전사 처리 방식을 통해 MOF 소재를 기반으로 한 기체분리막을 제작했다.수소/이산화탄소의 효율적인 분리가 달성됩니다.또한, 주름진 MOF 필름을 유연한 전극에 전사하여,구부릴 수 있는 습도 센서를 제작합니다.
연구팀은 “이 연구는 MOF 박막 재료의 새로운 구조 형태를 제안하고, 박막 제조 공정의 분리와 기능적 통합을 실현하며, 이러한 유형의 재료에 보다 창의적인 응용 방법을 제공합니다. 우리 연구가 도움이 되기를 바랍니다.”라고 밝혔습니다.저탄소 화학산업、웨어러블 기기、의료 건강다른 분야의 발전. "
IT House는 논문 링크를 첨부합니다: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn8168
