Ossatures métallo-organiques flexibles :du contrôle des structures au contrôle de la flexibilité. Crédit :Science China Press
Les polymères de coordination poreux (PCP) ou les charpentes métallo-organiques (MOF) ont été largement étudiés pour leur charpente et leurs structures de pores diversifiées et personnalisables. Par rapport aux matériaux poreux conventionnels, Les MOF ont une flexibilité de cadre beaucoup plus grande, qui peuvent donner lieu non seulement à divers types de réponses structurelles intéressantes et de comportements dynamiques envers des stimuli externes, mais aussi des performances significativement améliorées pour le stockage, séparation, détection et autres applications. Par conséquent, contrôler la flexibilité des MOF, ou conception et synthèse rationnelles de MOF avec une flexibilité et un dynamisme spécifiés, ont une importance pratique. Cependant, la flexibilité du cadre est contrôlée simultanément par de nombreux facteurs, et une différence insignifiante d'un paramètre structurel ou d'un autre facteur lié à l'échantillon ou à l'environnement peut changer radicalement la réponse. En d'autres termes, la flexibilité du cadre peut être plus difficile à concevoir ou à contrôler, par rapport aux caractéristiques statiques telles que les structures de charpente et de pores.
Dans une nouvelle revue publiée dans la revue basée à Pékin Revue scientifique nationale , scientifiques de l'Université Sun Yat-Sen de Guangzhou, Chine, présenter les avancées dans la conception/contrôle de la flexibilité des MOF. Co-auteurs Jie-Peng Zhang, Hao Long Zhou, Dong Dong Zhou, Pei-Qin Liao et Xiao-Ming Chen définissent et distinguent d'abord les concepts de contrôle de la structure des MOF flexibles et de contrôle de la flexibilité des MOF. Le premier fait référence au changement des structures de charpente des MOF flexibles vers des composants chimiques externes (adsorption/désorption/échange invités) et physiques (température, léger, pression, etc.) stimuli, qui est la propriété intrinsèque des MOF flexibles et a fait l'objet de la plupart des recherches. D'autre part, ce dernier utilise un environnement externe pour moduler la réponse structurelle et le comportement dynamique des MOF, ou conçoit/synthétise de nouveaux matériaux/échantillons MOF pour générer une réponse structurelle spécifiée et un comportement dynamique vis-à-vis d'un stimulus externe donné. Sur la base de discussions d'exemples représentatifs, ils résument systématiquement les stratégies de base pour concevoir/contrôler la flexibilité des MOF, c'est à dire., conception, synthèse, et modification de l'hôte poreux, contrôler la composition et la taille/morphologie de l'échantillon de cristal poreux, et la maîtrise de l'environnement physique extérieur, dans lequel la cible passe progressivement de la conception de nouveaux matériaux à la modulation de la propriété des matériaux existants.
Les scientifiques soulignent que, « Il faut souligner que, conception, adaptation, ou contrôler la flexibilité du cadre n'est pas seulement utile pour comprendre la relation structure-propriété des MOF, mais aussi une nouvelle dimension pour développer des matériaux MOF avec d'excellentes performances pour la reconnaissance moléculaire, grande capacité de stockage/livraison, séparation sélective, dilatation thermique anormale/contrôlable, etc."