On dit souvent qu'un substrat s'insère dans son enzyme comme une clé dans une serrure, mais cette métaphore est imparfaite. La liaison au substrat peut également modifier le verrou (la structure de l'enzyme) pour induire un ajustement parfait. Dans la revue Angewandte Chemie , une équipe internationale de chercheurs a maintenant introduit une méthode non biologique, matériau cristallin qui démontre un comportement de liaison par ajustement induit lorsqu'il absorbe de manière très sélective l'acétylène (C 2 H 2 ) dans ses pores.

Un effet d'ajustement induit imité de la nature pourrait être utile pour augmenter la sélectivité des matériaux cristallins poreux et pour mieux gérer les processus de séparation difficiles ou les séparations de gaz, par exemple. Les candidats prometteurs comprennent des matériaux constitués de molécules de liaison organiques et/ou inorganiques individuelles et d'ions métalliques en tant que nœuds. Il peut s'agir de structures métallo-organiques (MOF) ou de matériaux hybrides ultramicroporeux (HUM), qui sont mous (moins rigides) que les matériaux poreux classiques comme les zéolithes.

Une équipe dirigée par Susumu Kitagawa et Michael J. Zaworotko a maintenant développé un nouveau type de HUM doux qui peut modifier ses pores pour permettre aux molécules d'acétylène de s'y intégrer parfaitement. Le matériel, appelé sql-SIFSIX-bpe-Zn, lie l'acétylène avec une force inhabituelle et permet une séparation très sélective de l'acétylène de l'éthylène (C 2 H 4 ), ou dioxyde de carbone (CO 2 ).

L'acétylène très pur est une matière première importante pour l'industrie chimique, y compris dans la production de matières plastiques, ainsi que la microélectronique. Les procédés actuels de production d'acétylène produisent des impuretés, comme l'éthylène et le dioxyde de carbone, qui sont difficiles et énergivores à éliminer. Le nouvel adsorbant à ajustement induit « reconnaît » l'acétylène spécifiquement comme sa molécule invitée et modifie sa structure de manière réversible pour former des cavités étroites avec des interactions fortes et une énergie de liaison élevée pour l'invité.

Ce nouveau HUM développé par l'équipe de recherche de l'Université de Limerick (Irlande), Université de Kyoto (Japon), Université de Stellenbosch (Afrique du Sud), et l'Université de Floride du Sud (Tampa, U.S.) a un cadre flexible composé d'anions hexafluorosilicate, molécules de liaison organiques flexibles, et des ions zinc aux nœuds. Comme déterminé par une variété de méthodes analytiques et de modèles informatiques, les transformations observées en présence d'acétylène proviennent principalement d'interactions de l'acétylène avec les anions inorganiques. Cela diffère des autres exemples connus d'ajustement induit. On s'attend à ce que cet adsorbant ait une efficacité de séparation élevée et une faible consommation d'énergie pour la régénération.

Sur la base des connaissances acquises, l'équipe espère développer d'autres matériaux à ajustement induit pour d'autres types de molécules invitées difficiles à séparer.