打造“不可能的材料”

瑞典乌普萨拉大学的Maria Str.mme和同事们的一次无心插柳——周末将仍在进行中的化学反应遗忘在实验室——却最终解决了一个困扰化学界百年之久的难题。无意间的“加班”生成了一种崭新的材料，研究人员称之为Upsalite。Upsalite具有显著的持水能力，从家用的湿度控制到工业化学品制造，它都有极大的应用潜力。该研究成果发表在PLoS ONE中。

试验所需的化学原料廉价且易得，包括MgO和溶解于甲醇中的CO2。反应的关键步骤在于，将反应所需的CO2的气压增强到正常大气压的3倍，而不只是简单在MgO与甲醇的混合液中吹入气体CO2。反应的最终产物是纯净干燥的MgCO3，这里的“干燥”是指生成物中几乎不含任何水分子。在高于100℃（水的沸点）的温度条件下，干燥的MgCO3结晶很容易合成，但是从1820年开始探索至今，低温生成纯净干燥的MgCO3却一直未能实现。这就是Upsalite被称之“不可能的材料”的原因。更值得关注的是，Upsalite的结构中没有水分子，同时也不是结晶状，是一种介孔（mesoporous）材料——这种结构的孔径比人类毛发的直径还要小100万倍，从而可以拥有更大的内表面积。Upsalite强大的干燥能力便源自于其超大的内部表面积。

近20年，介孔材料选择性吸附小分子的能力被越来越多的人所关注，如沸石（zeolites）和碳纳米管，它们可以运用于给药、去污和化学反应催化剂开发。Upsalite的吸水能力远远优于昂贵的沸石，而且吸水后的Upsalite加热至95℃即可变干，恢复吸水能力以供反复使用，大多数的沸石则需要150℃。简单易用、反复可持续、对人体也无毒——认识到Upsalite的美好前景，研究人员成立了Disruptive Materials公司，专注于这种新材料的开发和商品化。