來自美國能源署Lawrence 伯克利實驗室和UC伯克利的科學家用螺旋有機線編織了世界上第一個三維共價有機框架。這種編織的COFs有著明顯良好的折疊性、彈性和可逆性，并且這些性能要比以前的COFs要好。這種編織的COFs有很大的潛力去捕獲和儲存二氧化碳，然后把它們轉化成有價值的化學產品。
現在社會有著很多方法去制造納米材料，但是編織，這種最古老和最持久的制造方法，直到最近才被列入其中。來自美國能源署Lawrence?伯克利實驗室和UC伯克利的科學家用螺旋有機線編織了世界上第一個三維共價有機框架。這種編織的COFs有著明顯良好的折疊性、彈性和可逆性，并且這些性能要比以前的COFs要好。這種編織的COFs有很大的潛力去捕獲和儲存二氧化碳，然后把它們轉化成有價值的化學產品。
“我們成功的把編織這種藝術引入到了原子和分子的級別，它給我們提供了一種新的制造物質的極其準確的方法，并獲得特殊的和寶貴的機械性能。”來自伯克利材料科學和化學系的化學家Omar?Yaghi說到。
“編織在化學中已經被運用了很久，但是在生物中確不太出名，”Yaghi?說到。“但是，我們找到了一種編織有機線的方法，這使得我們能夠設計和制造復雜的二維或三維有機擴展結構。”
Yaghi是這篇發表在Nature雜志上文章的通訊作者。這個文章的名字叫做“編織有機線來制造晶體共價有機框架。”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和它們的姐妹材料，金屬有機框架（MOFs），是三維多孔的晶體，有著極大的內表面積并吸收和儲存巨大量的指定分子。這兩種材料由Yaghi發明。COFs和MOFs組成的分子能夠組成大的和擴展性的網狀框架結構，它們的框架是由化學鍵鏈接在一起。這種框架結構展示出了強大的應用性，包括封存碳。
通過Yaghi開發的另外一種技術，“網狀化學”，這些框架結構同樣能通過催化劑制造，并有著預計的功能：例如，減少二氧化碳轉化為一氧化碳，二氧化碳是一種基礎的積木，它可以被用來制造一系列的化學產物包括燃料、制藥和塑料。
在最新的研究中，Yaghi和他的合作者使用銅復合物作為模板來把有機化合物“菲羅啉”線編織成圖案來制造亞胺框架，COF-505.通過X光和電子散射的檢測，研究者發現銅離子能夠可逆地移除或者重新儲存，并且不改變COF-505的形狀。COF的脫金屬能夠導致它增加10倍的彈性，重裝金屬能夠把COF變回它原來的剛性。
“我們這種通過簡單的調控來轉變彈性不同的兩種狀態意味著這些狀態之間的循環可以重復實現，并且不會破壞和改變它的結構。”Yaghi說到，“基于這些結果，我們能想象出我們能制造分子外衣來結合不尋常的彈性、強度、折疊性和變化性，在一種材料上。
Yaghi說到MOFs也能通過編織的方式制成。另外，這些編織的結構能用到納米顆粒或者高分子，這意味著他們能夠被制造成薄的膜和電子器件。
“我們的編織技術使得長的共價連接分子線能夠在普通的間隔下交叉，”Yaghi說到，“這些交叉能作為支點，因此這些線有著一定的自由度去前后移動，而不會崩潰這個結構，這是制造有著優秀機械性能和動力材料的福音。”
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