Учёные создали стекло нового поколения на основе металлоорганических каркасов
Международная команда исследователей из Дортмундского технического университета и Бирмингемского университета разработала новый подход к созданию стекла на основе металлоорганических каркасных структур (МОКС).
Результаты работы опубликованы в журнале Nature Chemistry. Новый материал способен эффективно поглощать CO₂, водород и другие вещества, что делает его перспективным для промышленного применения.
Принцип создания материала
Учёные адаптировали классические химические принципы, применив их к гибридным структурам из металлов и органических молекул. Было установлено, что небольшие добавки натрия или лития изменяют внутреннюю структуру стекла и его физические свойства. В частности, снижается температура размягчения, а материал становится более удобным для обработки в производстве.
Потенциальные области применения
Новая технология открывает перспективы для создания эффективных материалов для газоразделения, хранения веществ и нанесения защитных покрытий.
Отдельным примером МОКС-стекла является ZIF-62 — пористый материал, который можно расплавить и снова превратить в стекло без полной потери структуры. Это делает его особенно интересным для мембранных технологий и каталитических процессов.
Анализ структуры и роль натрия
Для изучения внутреннего строения стекла использовались методы ядерного магнитного резонанса и компьютерное моделирование с элементами искусственного интеллекта.
Исследования показали, что ионы натрия не просто заполняют пространство, а частично заменяют атомы цинка в структуре материала. Это приводит к ослаблению сетки стекла и изменению его свойств, что важно для дальнейшей оптимизации технологии.
Учёные отмечают, что следующим шагом станет повышение стабильности материала и проверка его применения в реальных промышленных условиях.
Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.