La flessibilità strutturale di ZnGGH nel contesto di un paesaggio energetico conformazionale Credit:University of Liverpool
Gli scienziati dell'Università di Liverpool hanno, per la prima volta, sintetizzato un nuovo materiale che mostra un cambiamento strutturale e innescato l'attività chimica come una proteina.
In una ricerca pubblicata sulla rivista Natura , Gli scienziati di Liverpool hanno prodotto un materiale poroso cristallino flessibile con piccoli pori ( <1 nanometro) composto da ioni metallici e piccole molecole peptidiche in grado di modificare la propria struttura in risposta all'ambiente circostante per svolgere specifici processi chimici.
I materiali porosi sono ampiamente utilizzati nell'industria come catalizzatori per la produzione di combustibili e prodotti chimici e nelle tecnologie di bonifica ambientale come adsorbitori per la rimozione di composti nocivi dall'aria e dall'acqua.
Questi materiali sono rigidi, con una sola struttura, a differenza delle proteine utilizzate dai sistemi viventi per eseguire la chimica.
Le proteine possono modificare le loro strutture per eseguire processi chimici in risposta al loro ambiente.
Come una proteina, il nuovo materiale poroso può adottare più strutture, e può essere trasformata in modo controllabile da una struttura all'altra dai cambiamenti nel suo ambiente chimico. Ciò consente di eseguire un processo chimico, come prendere una particolare molecola dall'ambiente circostante, in risposta a un cambiamento imposto nella soluzione circostante.
Il team di ricerca ha sede nella Materials Innovation Factory dell'Università di Liverpool, un progetto da 81 milioni di sterline dedicato alla ricerca e allo sviluppo di materiali avanzati Credit:University of Liverpool
Professor Matt Rosseinsky, che ha condotto la ricerca, ha dichiarato:"Questi materiali porosi utilizzano gli stessi meccanismi su scala atomica delle proteine per passare da una struttura all'altra, che ci dà l'opportunità di sviluppare nuovi modi per manipolare e modificare le molecole con materiali sintetici ispirati alla biologia.
"Questo offre interessanti possibilità scientifiche, ad esempio nella catalisi, attraverso la progettazione di materiali in grado di selezionare dinamicamente la struttura necessaria per un particolare compito."
Il team di ricerca ha applicato una combinazione di tecniche sperimentali e computazionali per rivelare i principi della flessibilità strutturale e dell'attività di questo nuovo materiale.
Stanno ora lavorando allo sviluppo della prossima generazione di materiali porosi flessibili funzionali le cui prestazioni sono controllate dai cambiamenti nella struttura in risposta ai cambiamenti nella chimica che li circonda.
