来自美国能源署Lawrence 伯克利实验室和UC伯克利的科学家用螺旋有机线编织了世界上第一个三维共价有机框架。这种编织的COFs有着明显良好的折叠性、弹性和可逆性，并且这些性能要比以前的COFs要好。这种编织的COFs有很大的潜力去捕获和储存二氧化碳，然后把它们转化成有价值的化学产品。
现在社会有着很多方法去制造纳米材料，但是编织，这种最古老和最持久的制造方法，直到最近才被列入其中。来自美国能源署Lawrence 伯克利实验室和UC伯克利的科学家用螺旋有机线编织了世界上第一个三维共价有机框架。这种编织的COFs有着明显良好的折叠性、弹性和可逆性，并且这些性能要比以前的COFs要好。这种编织的COFs有很大的潜力去捕获和储存二氧化碳，然后把它们转化成有价值的化学产品。
“我们成功的把编织这种艺术引入到了原子和分子的级别，它给我们提供了一种新的制造物质的极其准确的方法，并获得特殊的和宝贵的机械性能。”来自伯克利材料科学和化学系的化学家Omar Yaghi说到。
“编织在化学中已经被运用了很久，但是在生物中确不太出名，”Yaghi 说到。“但是，我们找到了一种编织有机线的方法，这使得我们能够设计和制造复杂的二维或三维有机扩展结构。”
Yaghi是这篇发表在Nature杂志上文章的通讯作者。这个文章的名字叫做“编织有机线来制造晶体共价有机框架。”第一作者是Yuzhong Liu, Yanhang Ma 和 Yingbo Zhao。其它的作者包括Xixi Sun, Felipe Gándara, Hiroyasu Furukawa, Zheng Liu, Hanyu Zhu, Chenhui Zhu, Kazutomo Suenaga, Peter Oleynikov, Ahmad Alshammari, Xiang Zhang 和 Osamu Terasaki。
COFs和它们的姐妹材料，金属有机框架（MOFs），是三维多孔的晶体，有着极大的内表面积并吸收和储存巨大量的指定分子。这两种材料由Yaghi发明。COFs和MOFs组成的分子能够组成大的和扩展性的网状框架结构，它们的框架是由化学键链接在一起。这种框架结构展示出了强大的应用性，包括封存碳。
通过Yaghi开发的另外一种技术，“网状化学”，这些框架结构同样能通过催化剂制造，并有着预计的功能：例如，减少二氧化碳转化为一氧化碳，二氧化碳是一种基础的积木，它可以被用来制造一系列的化学产物包括燃料、制药和塑料。
在最新的研究中，Yaghi和他的合作者使用铜复合物作为模板来把有机化合物“菲罗啉”线编织成图案来制造亚胺框架，COF-505.通过X光和电子散射的检测，研究者发现铜离子能够可逆地移除或者重新储存，并且不改变COF-505的形状。COF的脱金属能够导致它增加10倍的弹性，重装金属能够把COF变回它原来的刚性。
“我们这种通过简单的调控来转变弹性不同的两种状态意味着这些状态之间的循环可以重复实现，并且不会破坏和改变它的结构。”Yaghi说到，“基于这些结果，我们能想象出我们能制造分子外衣来结合不寻常的弹性、强度、折叠性和变化性，在一种材料上。
Yaghi说到MOFs也能通过编织的方式制成。另外，这些编织的结构能用到纳米颗粒或者高分子，这意味着他们能够被制造成薄的膜和电子器件。
“我们的编织技术使得长的共价连接分子线能够在普通的间隔下交叉，”Yaghi说到，“这些交叉能作为支点，因此这些线有着一定的自由度去前后移动，而不会崩溃这个结构，这是制造有着优秀机械性能和动力材料的福音。”
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