2019-01-10 05:28:02
科学家设计灵感来自蛋白质的新型响应多孔材料

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利物浦大学的科学家首次合成了一种新材料,该材料表现出结构变化并引发了像蛋白质一样的化学活性。

在“自然”杂志上发表的研究中,利物浦的科学家们研制出一种柔韧的结晶多孔材料,其孔隙小(<1纳米),由金属离子和小肽分子组成,可以根据环境改变其结构,从而实现特定的化学过程。

多孔材料广泛用于工业中作为燃料和化学品生产的催化剂以及环境修复技术,作为从空气和水中去除有害化合物的吸附剂。

这些材料是刚性的,只有一种结构,不像生命系统用来进行化学反应的蛋白质。

蛋白质可以改变其结构,以响应其环境进行化学过程。

像蛋白质一样,新的多孔材料可以采用多种结构,并且可以通过化学环境的变化从一种结构可控地转换为另一种结构。这允许其响应于周围溶液的强加的变化进行化学过程,例如从其周围吸收特定分子。

领导这项研究的Matt Rosseinsky教授说:“这些多孔材料使用与蛋白质相同的原子尺度机制在结构之间切换,这使我们有机会开发出新的方法来操纵和改变分子的合成材料生物学。

“通过设计能够动态选择特定任务所需结构的材料,这为催化提供了令人兴奋的科学可能性。”

研究小组应用实验和计算技术的组合来揭示这种新材料的结构灵活性和活动的原理。

他们现在致力于开发下一代功能性柔性多孔材料,其性能由结构变化控制,以响应周围化学变化。

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