Красноярские учёные совершили открытие в области металлоорганических каркасов

Ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» совместно с коллегами из Германии и Сибирского федерального университета обнаружили каркасный полимер, который способен находиться сразу в двух состояниях: открытом и закрытом. Ранее считалось, что кристалл закрывается практически мгновенно и может существовать только в одном из двух этих состояний. Но ученые продемонстрировали, что обе фазы в некоторых кристаллах могут существовать одновременно. 

Под воздействием температуры, газов, жидкостей, электромагнитного излучения или иного механического воздействия такие материалы изменяют размер своих пор. При этом в них могут проникать другие молекулы, например, газа или лекарственных соединений. Управляя состоянием материала можно сначала поместить внутрь каркаса «гостевые молекулы», а потом извлечь из него. Эта особенность высокопористых каркасов позволяет использовать их для поглощения и хранения различных химических веществ, например, для тонкой очистки газов с выделением из них редких соединений. Однако для широкого использования гибких металлоорганических материалов важно разобраться, как переключать поры из открытого в закрытое положение и обратно.

«Ранние исследования выполнялись в газовых средах и при давлении в десятки атмосфер. Наша работа проводилась в жидкой среде и при гораздо большем давлении – тысячи атмосфер. Раньше исследователи предполагали, что промежуточное состояние создается не одним кристаллом, а несколькими. Считали, что есть два разных кристаллика, которые находятся в разных фазах – закрытой и открытой. Мы рассмотрели единичный кристалл и показали, что он не только не переключается из одной фазы в другую всего лишь за пару миллисекунд, как считалось ранее, а может стабильно находиться в промежуточном состоянии от нескольких часов до нескольких суток», — поделился результатами работы Александр Крылов, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН.

Подробнее об открытии можно прочитать на официальном сайте Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН».