来源：

都柏林三一学院

概要：

多孔的海绵状分子具有巨大的内部表面积。这使得它们可以作为“分子瓶”或“分子容器”来改变封装分子的活性和特性。

都柏林大学三一学院和爱尔兰资助的材料科学研究中心的科学家们已经创造了“分子笼”，可以最大限度地提高化学反应分子的转化效率，将来也可能被用作传感器和药物输送剂。这些分子笼里装着不同的分子，其中很多都有特定的任务或功能。令人难以置信的是，一茶匙含有分子笼的粉末能够提供比整个足球场更大的内部表面积(4000米/克)来提高反应能力和储存能力。

相对于结构的重量，这种巨大的固有表面积与溶解性相结合，为能量转化提供了很大的前景，而结构蓝图（中空的，带有子笼）允许不同的分子离散地包含在其中。后一个特征是增加这些“金属—有机—有机多面体”（MOP）的潜在用途的关键，因为它意味着材料可以被包装，以便仅在特定条件存在时才起反应。

其中一个例子是在运用生物信号启动化学反应的情况下进行生物传感和药物传递。例如，一种药物可以被封装在这些多面体中，这些多面体需要特定的生物分子触发释放，并且只会在特定的目标位点释放。

这项刚刚在国际自然通讯期刊上发表的突破性进展的研究人员也希望开发出能在绿色能源中使用的光活性多孔、金属有机材料。他们的梦想是创造一个能简单地利用光转换能量的分子——本质上是复制植物通过光合作用产生能量的方式。

都柏林三一学院的化学教授，以及奥斯汀的研究员Wolfgang Schmitt领导了这项研究。他说：“我们基本上创造了一个可以容纳不同分子的，并在特定条件下才能激发释放的分子‘烧瓶’或者更好的‘海绵’。”

“中空笼型分子结构因这些特性引来了大量的科学关注，但是随着潜在应用的数量增加，目标系统和环境变得更加复杂，由于缺乏足够大的内部空洞和表面积的结构，研究进展受到了阻碍。”

“我们刚刚研发的分子笼是有史以来最大的，它包涵许多内部的子笼，提供了大量不同的结合点。纳米大小的隔间可能会改变被封装在密闭内部空间中的分子的反应活性和特性，正是如此，这些笼子可以用来促进不同的化学反应。因此，这些分子具有模仿生物酶的潜力。”

这篇文章描述了由36个铜原子组成的新分子笼的结构，它是由96个单独的组分组成的。