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化學家研制出*分子多面體
閱讀：679 發(fā)布時間：2013-7-12化學家研制出*分子多面體
據美國物理學家組織網報道，美國紐約大學化學系、分子設計研究所和意大利米蘭大學材料科學研究所的科學家攜手出了*分子多面體，這種具有突破性的結構有望讓科學家研制出新的工業(yè)產品和消費產品，包括磁材料和光學材料等。研究論文發(fā)表在7月21日出版的《科學》雜志上。
科學家們一直在想方設法“迫使”分子組合在一起形成有規(guī)則的多面體，但一直沒有成功。由古希臘數學家阿基米德發(fā)現的阿基米德立體引起了科學家們的注意。阿基米德立體是使用兩種或以上的正多邊形為面的凸多面體，其每個頂點的情況相同，共有13種。阿基米德多面體也叫截半多面體，即在正多面體中，從一條棱斬去另一條棱的中點所得出的多面體。使用分子合成出這樣的結構一直是一個巨大的挑戰(zhàn)。
紐約大學和米蘭大學的科學家們攜手合成了一個截半八面體，也是13種阿基米德立體中的一種。而且，這種結構能像罩子一樣“罩住”其他分子，兩者結合在一起能形成新的或功能更強大的材料。
在研制分子多面體的過程中，科學家們讓72個氫鍵組合成兩類六邊形的分子“瓦片”，并讓8個分子“瓦片”組合成一個截半八面體。盡管化學家們經常會用到氫鍵，因為其在構建復雜的結構方面“多才多藝”，但是，與將原子緊緊結合在一個分子內的鍵相比，氫鍵要弱一些，這就使由氫鍵構成的更大結構變得不可預測，穩(wěn)定性也更差。
然而，在研究中，科學家們使用的氫鍵由分子的離子屬性來保持穩(wěn)定，而且沒有產生其他結果，因此，構建出的這個截半八面體被證明非常穩(wěn)定。實際上，這個截半八面體能進一步組合成擁有納米孔的晶體，就像廣為人知的由非有機物組成的分子篩一樣，可按分子大小對混合物進行分級分離。
該研究的聯(lián)合作者、紐約大學化學系主任麥克·沃德表示，他們已經證明，可以通過設計“迫使”分子組合在一起形成一個多面體，下一步將擴展這項研究，使用同樣的設計理念來其他分子多面體。如果獲得成功，zui終將能出具有非凡特性的新材料。