单晶打结

资料来源:昆士兰科技大学

[Cu(acac)]单晶2柔韧性很好,可以打结

晶体材料通常是脆的,单晶的柔韧性并不是盐和配位配合物的著名特性。不用说,这限制了它们在刚性系统中的应用,而柔性的电子和光学可以打开可穿戴设备和许多其他领域,只要化学家能够以某种方式使这些化合物向后弯曲。现在,澳大利亚的研究人员发现了一种熟悉的化合物——乙酰丙酮铜(Cu(acac))的潜在有用特性。2])。该团队已经证明,这种众所周知的配位化合物的单晶可以可逆地打结。

杰克·克莱格昆士兰大学的教授,约翰McMurtrie昆士兰科技大学和他们的同事认为,基于他们的机械测量,[Cu(acac)]2和尼龙等柔软材料一样有弹性。该团队使用微聚焦同步辐射来帮助他们绘制化合物弯曲时晶体结构的变化。这些测量指向了一种用原子精度描述的过程机制。具体来说,当他们把[Cu(acac)]2在应变下,其组成分子以可逆的方式旋转,使整个晶体结构重新组织,从而在不破坏整体晶体结构完整性的情况下发生压缩和膨胀。

结晶度是化学的基础,也是我们对硬物质的理解的基础。这些知识使得包括微电子和激光在内的无数现代技术得以发展,并将促进气体吸附材料和催化剂的发展。然而,结晶性通常伴随着脆性——即使是晶体上最微小的应变通常也会导致它断裂。这意味着基于晶体材料的嵌入装置仅限于防止弯曲的坚固框架,从而排除了晶体系统在可穿戴设备或其他适应性涂层中的使用。相比之下,聚合物和其他形式的假定软物质通常缺乏必要的电子或光学特性,但具有柔韧性。

软铜[Cu(acac)2]

来源:施普林格Nature

[铜(中航商用飞机有限公司)2]是一种经典的配位化合物,现在被发现具有明显的非经典行为。研究人员发现,在晶体断裂之前,他们可以将这些晶体拉伸到其长度的4.4%。他们确定其弹性模量在210至550MPa之间,抗拉强度或断裂点在8至22MPa之间,仅略低于聚乙烯的20至45MPa。

克莱格说:“我们已经发现了一系列其他具有类似柔韧性的晶体,并正在研究它们的特性。”“我们也在研究弯曲晶体对晶体光学、磁性和电子特性的影响,以及它们的晶体结构。”

“这个惊人的结果让我们看到了普通单晶材料中存在的、未被观察到或忽视的特性,”他表示Kari, Rissanen芬兰Jyväskylä大学的教授。“这一突破强调了理解弱分子间相互作用的重要性,这是材料性质的基础。”