利物浦大學的科學家首次合成了一種新材料,該材料表現(xiàn)出結構變化并引發(fā)了像蛋白質一樣的化學活動。
在“ 自然 ”雜志上發(fā)表的一項研究中,利物浦的科學家們研制出一種柔韌的結晶多孔材料,具有由金屬離子和小肽分子組成的小孔(<1納米),可以改變其結構以響應其環(huán)境,從而進行特定的化學過程。
多孔材料廣泛用于工業(yè)中作為燃料和化學品生產的催化劑以及環(huán)境修復技術,作為從空氣和水中去除有害化合物的吸附劑。
這些材料是剛性的,只有一種結構,不像生命系統(tǒng)用來進行化學反應的蛋白質。
蛋白質可以改變其結構,以響應其環(huán)境進行化學過程。
像蛋白質一樣,新的多孔材料可以采用多種結構,并且可以通過其化學環(huán)境的變化可控制地從一種結構轉變?yōu)榱硪环N結構。這使得它能夠響應周圍溶液的強加變化進行化學過程,例如從周圍環(huán)境中吸收特定分子。
領導這項研究的Matt Rosseinsky教授說:“這些多孔材料使用與蛋白質相同的原子尺度機制在結構之間切換,這使我們有機會開發(fā)出新的方法來操縱和改變分子的合成材料生物學。
“這提供了令人興奮的科學可能性,例如催化,通過設計可以動態(tài)選擇特定任務所需結構的材料。”
研究小組應用實驗和計算技術的組合來揭示這種新材料的結構靈活性和活動的原理。
他們現(xiàn)在致力于開發(fā)下一代功能性柔性多孔材料,其性能由結構變化控制,以響應周圍化學變化。