可编程合成材料推进：人造分子可以为未来的计算机发电

时间：2022-05-03 09:25:04 来源：

多变量MOF（左）的棒可以用不同的金属原子（彩色球）编程，以做一系列化学任务，例如受控药物释放，或者编码数字计算机中的信息和零。

MOF中的金属原子的读数序列允许编码多种化学功能。

人造分子可以一天形成新型计算机的信息单元，或者是可编程物质的基础。该信息将被编码在近似原子的空间排列中 - 类似于基对序列确定DNA的信息含量的空间排列，或者零的序列以及形成计算机的存储器的信息。

加州大学伯克利和鲁尔大学的研究人员已经迈向这一愿景。他们表明原子探测层析成像可用于读取多元金属 - 有机框架中金属离子的复杂空间布置。

金属 - 有机框架（MOF）是通过有机单元连接在一起的多金属节点的晶体多孔网络，以形成明确定义的结构。为了使用一系列金属编码信息，首先必须读取金属布置。然而，阅读安排非常具有挑战性。最近，由于这种多变量结构能够提供的广泛信息，所以表征金属序列的兴趣正在增长。

从根本上说，没有方法可以在MOF中读取金属序列。在目前的研究中，研究团队通过使用原子探测断层扫描（APT）成功完成，其中基于波鸿的材料科学家童李是一位专家。研究人员选择了2005年由Yaghi集团制造的MOF-74，作为感兴趣的对象。他们设计了具有钴，镉，铅和锰的混合组合的MOF，然后使用APT解密它们的空间结构。

李，摩擦研究所的原子规模特征研究组教授和负责人，将该方法与Zhe Ji博士在线科学的UC Berkeley的Zhe Ji和化学教授奥马尔·雅加博士。 2020年。