快科技资讯 10月13日 12:28
诺奖新材料MOF:从理论到现实,赋能芯片技术革新
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2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机骨架化合物(MOF)领域做出贡献的三位科学家。MOF是一种具有巨大空间的分子结构,能够储存和运输气体及其他化学物质,在从空气中提取水分、捕获二氧化碳等方面展现出巨大潜力。尽管MOF曾因稳定性差、合成成本高昂等问题被视为“无用”,但其巨大的应用前景终获认可。近日,科学家们利用MOF成功制造出超迷你的流体芯片,这种芯片不仅能进行计算,还能模拟大脑神经元的短期记忆功能,有望弥补或超越现有电子芯片的局限。

🔬 **MOF材料的突破性进展与诺奖认可**:金属有机骨架化合物(MOF)是一种具有独特分子结构的新型材料,因其巨大的内部空间而能高效吸附和储存气体。尽管该材料在早期被认为理论性强而缺乏实际应用,但其在化学领域的开创性贡献最终获得了2025年诺贝尔化学奖的肯定,证明了其科学价值和未来潜力。

💡 **MOF材料的多功能应用前景**:MOF材料因其可定制的结构和优异的吸附性能,在多个领域展现出巨大的应用价值。例如,它们可以从沙漠空气中提取宝贵的水资源,有效捕获工业排放的二氧化碳以应对气候变化,安全储存有毒气体,以及作为催化剂加速化学反应,为解决全球性挑战提供创新方案。

🧠 **MOF赋能下一代芯片技术**:近期,科学家们成功利用MOF材料开发出一种革命性的流体芯片。这种芯片不仅具备传统的计算能力,更重要的是,它能够模拟生物神经元,实现对电压变化的短期记忆功能,这为开发更智能、更高效的计算设备提供了全新思路,有望弥补当前电子芯片的固有局限性。

🚀 **从“无用”到“有用”的转变**:MOF材料的研发历程充满了挑战,其结构稳定性差、合成过程复杂且成本高昂等问题曾一度阻碍了其工业化应用。然而,随着科学研究的深入和技术的不断进步,这些难题正逐步被克服,MOF材料正从一项被低估的理论研究,转变为一项具有广泛实际应用前景的关键技术,尤其在高端芯片制造领域显现出颠覆性潜力。

快科技10月13日消息,前脚刚获得诺贝尔奖认可,后脚就被做成芯片。

据媒体报道,3名科学家因一种30年前被评委嫌弃“只有理论但缺乏实际应用”的新材料而获得诺贝尔奖。

当地时间10月8日,2025年诺贝尔化学奖公布,授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉3名科学家,以表彰其在金属有机骨架化合物开发领域的贡献。

据悉,3位获奖者创造了一种具有巨大空间的分子结构,使气体和其他化学物质能够在其中流动。

这些结构被称为金属有机框架(简称MOF),可用于从沙漠空气中提取水分、捕获二氧化碳、储存有毒气体,或催化化学反应。

而在此之前,MOF一直被普遍认为是“无用”的,因为相关论文数量一度高达10万篇,但真正实现工业化应用的屈指可数。

因为MOF结构稳定性差,很多MOF在水或空气中就会分解,而且合成过程复杂、成本昂贵,批量生产也难以维持结构一致性。

即使是诺奖颁布当天,组委会在解释颁发理由时,用词也相当委婉:“MOF潜力巨大,可以为一些新功能的定制材料提供前所未有的机会。”

然而,诺奖刚刚颁布没几天,莫纳什大学的科学家们就发布了最新成果——用MOF制造超迷你的流体芯片。

不同于传统芯片,这种芯片不仅可以完成常规计算,还能记住之前的电压变化,形成类似大脑神经元的短期记忆。

科学家们表示:“如果能够设计出像MOF这样只有几纳米厚的功能性材料,就可以制造出先进的流体芯片,以补充甚至克服当今电子芯片的一些局限性。”

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