在空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的結(jié)晶研究對大多數(shù)研究實(shí)驗(yàn)室來說既昂貴又負(fù)擔(dān)不起，顯示出微重力在晶體生長過程和材料形態(tài)發(fā)生過程中的寶貴影響。現(xiàn)在，由巴塞羅那大學(xué)科學(xué)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究創(chuàng)造了一種簡單有效的方法，可以在地球上模擬太空中的微重力實(shí)驗(yàn)條件。結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志的封面上突出顯示的一篇文章中。

為了獲得這些模擬的微重力條件，研究人員使用了定制的微流體設(shè)備。這些是在微芯片上使用少量液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試的儀器。使用這些設(shè)備，已經(jīng)創(chuàng)建了二維多孔晶體分子結(jié)構(gòu)(由一層原子形成)。根據(jù)物理化學(xué)系 ICREA 研究員、理論與計(jì)算化學(xué)研究所 (IQTCUB) 成員 Josep Puigmartí Luis 的說法，“我們證實(shí)，這些模擬微重力條件下的實(shí)驗(yàn)對二維結(jié)晶和多孔材料。”

為了創(chuàng)建這個(gè)新系統(tǒng)，研究團(tuán)隊(duì)依靠加泰羅尼亞納米科學(xué)與納米技術(shù)研究所 (ICN2) 和巴塞羅那材料科學(xué)研究所 (ICMAB-CSIC) 的成員的參與，設(shè)計(jì)了一種微流體裝置，該裝置由兩個(gè)具有可變厚度(從 200 到 μm)的精細(xì)有機(jī)硅薄膜相互連接的基材。目標(biāo)是創(chuàng)造一個(gè)長 6 厘米、寬 1.5 厘米的微流體環(huán)境。其中一個(gè)表面有兩個(gè)機(jī)器入口，可以完全填充微流體環(huán)境并防止氣泡的出現(xiàn)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了二維金屬有機(jī)框架原型 (MOF) 的生長，該原型形成了一個(gè)沒有缺陷的毫米層，具有導(dǎo)電性能，可在環(huán)境條件下長距離作用。

“在模擬微重力條件下獲得的這種材料生長的時(shí)空控制在科學(xué)文獻(xiàn)中是前所未有的。微流體裝置使我們能夠開發(fā)厘米長的薄層并研究以前未描述的材料的電子特性，”來自 ICN2 的 Noemí Contreras Pereda 解釋道。

迄今為止，使用這種新方法獲得的值是在惰性氣氛之外通過高壓制備的顆粒實(shí)現(xiàn)的。Contreras Pereda 總結(jié)道：“對于想要處理 2D 功能設(shè)備和材料的化學(xué)家、物理學(xué)家和材料科學(xué)家來說，這種新的模擬微重力系統(tǒng)就像一個(gè)‘游樂場’。”