由京都大学综合细胞材料科学研究所(iCeMS)所长北川进领导的研究小组与爱尔兰和美国的研究小组合作,吸收二氧化碳和一氧化碳以改变形状。此外,我们成功地开发出一种可以记住其形状的柔软多孔晶体。这是导致能够有效存储和分离各种气体的新材料的结果。
一旦记忆就保持其形状的材料称为形状记忆材料,除非过热,否则它会一直记住它的形状。使用金属合金作为材料。它具有广泛的用途,例如眼镜架和医疗材料。在这项研究中,我们成功地合成了一种吸附气体分子并表现出形状记忆现象的多孔晶体,并首次阐明了记忆的机制。
这种多孔晶体具有网络结构,其中有机分子和金属离子键合组装成攀爬架形状,内部具有无数纳米级孔隙。在吸附气体之前,攀登架是扭曲的,毛孔是封闭的,但是当它吸收二氧化碳等气体分子时,它会变形,毛孔张开,即使排出气体,毛孔也不会关闭。也就是说,一旦攀爬架水晶吸入气体,它就会记住它的形状。但是,它可以通过加热到 120 度或更高来恢复到原来的封闭形状。据认为,如果利用该性质,则容易控制气孔,例如在需要吸入时打开气体,在不需要吸入时关闭气体,这使得复杂的气体分离过程成为可能。
形状记忆晶体的机制的阐明,直到现在一直是个谜,将导致显示出相似特性的各种材料的开发。有望应用于解决二氧化碳等各种气体的分离、储存等难题的新材料。