Nya material kan vävas på nanonivå

För första gången har forskare lyckats väva ett material på molekylnivå. Forskningen leds från University of California Berkeley i samarbete med Stockholms universitet. Det nya materialet presenteras nu i den vetenskapliga tidskriften Science.

Att väva är ett beprövat sätt att tillverka material. På nanonivå har det varit okänt med vävda strukturer, men inte längre. Forskare har nu lyckats väva organiska trådar i ett tredimensionellt material med hjälp av kopparjoner. Det nya materialet är ett så kallat COF, covalent organic framework, och kallas COF-505. Kopparjonerna kan tas bort och läggas tillbaka utan att ändra den grundläggande väven, och samtidigt reversibelt ändra materialets elasticitet.

– Det ser nästan ut som en molekylär version av vikingarnas ringbrynjor. Materialet är väldigt flexibelt, säger Peter Oleynikov, forskare vid Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet.

COF’s är liksom MOF’s porösa tredimensionella kristaller med mycket stor yta som kan adsorbera och lagra enorma mängder molekyler. Ett potentiellt användningsområde är att fånga och lagra koldioxid eller använda COF's som katalysatorer för att omvandla koldioxid till användbara molekyler.

Forskningen leds av Omar Yaghi vid University of California Berkeley. Forskare vid Stockholms universitet; Osamu Terasaki, Yanhang Ma och Peter Oleynikov, har bidragit genom att bestämma det nya materialets struktur på atomnivå med elektronkristallografi.

– Det är en svår och komplex struktur och det var mycket utmanande. Vi har lagt mycket tid och energi på att lösa hur strukturen ser ut. Nu vet vi exakt var kopparjonerna finns, och vi kan också byta ut dem. Det öppnar för många nya möjligheter att skapa andra material, säger Yanhang Ma, doktorand vid Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet.

“Weaving of organic threads into a crystalline covalent organic framework” publiceras i tidskriften Science 22 januari 2016. 

Cover reprinted with permission from AAAS. www.sciencemag.org

För ytterligare information:

Osamu Terasaki, professor vid Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet. E-post: osamu.terasaki@mmk.su.se, tfn: 08-16 23 79

Peter Oleynikov, forskare vid Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet. E-post: peter.oleynikov@mmk.su.se, tfn: +08 16 23 66

Yanhang Ma, doktorand vid Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet. E-post: yanhang.ma@mmk.su.se, tfn: 08-16 23 79