p A integração de estruturas metal-orgânicas (MOFs) e outras nanopartículas de metal tem levado cada vez mais à criação de novos materiais multifuncionais. Muitos pesquisadores integraram MOFs com outras classes de materiais para produzir novas estruturas com propriedades sinérgicas. p Apesar de haver mais de 70, 000 coleções de MOFs sintetizados que podem ser usados ​​como blocos de construção, a natureza precisa da interação e da ligação na interface entre os dois materiais ainda permanece desconhecida. A questão é como separar os pares corretos de 70, 000 MOFs.

p Um estudo algorítmico publicado em Nature Communications por uma equipe de pesquisa KAIST apresenta uma pista para encontrar os pares perfeitos. O time, liderado pelo Professor Ji-Han Kim do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular, desenvolveu uma abordagem computacional e experimental conjunta para projetar MOF @ MOFs de maneira racional, um composto de MOFs em que um MOF é desenvolvido em um MOF diferente.

p A equipe do professor Kim, em colaboração com UNIST, observou que o nó de metal de um MOF pode se ligar de forma coordenada ao linker de um MOF diferente e as configurações de interface precisamente correspondentes em níveis atômicos e moleculares podem aumentar a probabilidade de sintetizar MOF @ MOFs.

p Eles examinaram milhares de MOFs e identificaram pares de MOFs ideais que podem se conectar perfeitamente uns aos outros, aproveitando o fato de que o nó de metal de um MOF pode formar ligações de coordenação com os linkers do segundo MOF. Seis pares previstos a partir do algoritmo computacional cresceram com sucesso em cristais únicos.

p Esse fluxo de trabalho computacional pode se estender prontamente para outras classes de materiais e pode levar à rápida exploração da arena de MOFs compostos para o desenvolvimento acelerado de materiais. Ainda mais, o fluxo de trabalho pode aumentar a probabilidade de sintetizar MOF @ MOFs na forma de grandes cristais únicos, e assim demonstrou a utilidade de projetar racionalmente os MOF @ MOFs.

p Este estudo é o primeiro algoritmo para prever a síntese de MOFs compostos, com o melhor de seu conhecimento. Professor Kim disse, "O número de pares previstos pode aumentar ainda mais com a correspondência de rede 2-D mais geral, e vale a pena investigar no futuro. "