據(jù)中科院高能所近日報道，該所多學科中心石偉群課題組在功能錒系配合物柔性晶體研究領域取得重要進展，相關研究成果以“Molecular spring-like triple-helix coordination polymers as dual stress and thermally responsive crystalline metal-organic materials”為題發(fā)表在國際化學期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。

新型功能材料的制備與應用在人類現(xiàn)代化進程中一直發(fā)揮著關鍵作用，在材料科學研究中，晶態(tài)材料是眾多固態(tài)材料的主體，其主要特征是結(jié)構(gòu)高度有序且穩(wěn)定，并可以通過材料功能導向設計來獲得相應的特殊性質(zhì)，功能晶態(tài)材料可用于制備適用于不同領域的高科技功能器件。

一般而言，晶態(tài)材料因其結(jié)構(gòu)的高度有序性會表現(xiàn)出較高的機械強度，但往往也面臨脆性和韌性不足的缺點，這一特性在在高分子材料中表現(xiàn)得尤為明顯。石偉群團隊利用半剛性有機分子設計合成了一種具有多重刺激響應性能的錒系柔性金屬有機材料(MOM)晶體。這類MOM晶體化合物以分子彈簧型的三螺旋鏈作為結(jié)構(gòu)單元，顯示了良好的宏觀柔韌性，可以在施加外力或加熱升溫的條件下分別發(fā)生相應的力致彈性形變和熱致跳躍響應。

該研究為未來新型多功能柔性MOM的設計合成與應用提供了重要思路和參考。更為重要的是，這一力-熱雙機械響應的三螺旋配位聚合物成功結(jié)合了晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)高度有序性和宏觀可塑性，代表了一類全新的多功能柔性MOM晶體，它將極大拓展MOM類功能化合物在柔性材料和器件領域的應用。未來還可以通過分子設計和修飾實現(xiàn)此類柔性晶體材料更高階的多重刺激響應能力，如溫度、光、酸度、客體等。

此項目得到了國家杰出青年基金項目、國家自然科學基金與中科院青年創(chuàng)新促進會的資助支持。