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IT House informó el 11 de agosto que un equipo de investigación de la Universidad de Zhejiang ha desarrollado una nueva película MOF (estructura metal-orgánica) arrugada, abriendo una nueva ruta para la aplicación integrada de este tipo de material en membranas de separación, electrónica flexible y otros campos. Relacionado Los resultados de la investigación fueron publicados en Science.

MOF es una clase emergente de materiales cristalinos porosos con amplias perspectivas de aplicación en almacenamiento de gas, separación, catálisis, detección, biomedicina y otros campos. Sin embargo, el polvo de MOF es insoluble y refractario, y la película es dura y quebradiza, lo que dificulta extremadamente el moldeado y procesamiento de este tipo de material, lo que en el pasado ha sido un cuello de botella que obstaculiza la aplicación integrada de este tipo de material.

El equipo de investigación superó los problemas anteriores—— Permitir que la película MOF forme una estructura "arrugada" puede aumentar en gran medida su superficie activa y al mismo tiempo darle una excelente capacidad de deformación.

▲ Método de síntesis de interfaz confinada para preparar películas MOF arrugadas con patrones de Turing

El equipo de investigación adoptó un método basado en el "mecanismo de Turing". Al cambiar la concentración de los reactivos de reacción y el espesor de la capa de cobertura del polímero, el equipo de investigación preparó 13 tipos de patrones de Turing en 5 categorías y obtuvo un resultado sin arrugas. Estructura con morfología ajustable. Estructura plisada de películas compuestas de estructura metal-orgánica.

▲ Se obtienen varios patrones de Turing en películas MOF arrugadas mediante control de "reacción-difusión"

Según pruebas experimentales, la tensión que pueden soportar las películas de compuestos de estructura organometálicas ordinarias a menudo no supera el 0,3% después de introducir la estructura arrugada.Capaz de soportar tensiones de hasta el 53,2% sin sufrir dañosY se puede transferir entre varios sustratos, como vidrio orgánico, cerámica porosa, electrodos metálicos, etc., como una pegatina.

▲ La película MOF arrugada se puede transferir de manera flexible a varios sustratos para lograr "plug and play"

Mediante este método de procesamiento de transferencia flexible, el equipo de investigación preparó una membrana de separación de gases basada en materiales MOF.Se logra una separación eficiente de hidrógeno/dióxido de carbono.Además, también transfirieron la película MOF arrugada a un electrodo flexible,Fabricación de un sensor de humedad flexible.

El equipo de investigación declaró: "Este estudio propone una nueva forma estructural para los materiales de película delgada MOF, logra el desacoplamiento del proceso de fabricación de película delgada y la integración funcional, y brinda a este tipo de materiales métodos de aplicación más imaginativos. Esperamos que nuestra investigación pueda ayudarIndustria química baja en carbono、dispositivos portátiles、salud medicadesarrollo en otros campos. "

IT House adjunta enlace en papel: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn8168