در یک پژوهش مشترک بین مؤسسه تحقیقاتی Synchrotron Radiation دانشگاه کیوتو ژاپن و مؤسسه علم مواد (NIMS) فبلم نازکی از یک پلیمر با ساختار متخلخل سه بعدی با ضخامت در ابعاد نانو ساخته شد. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که این ساختار قادر به جذب/ واجذب برگشت‌پذیر گاز بوده و در ساخت پیل‌های سوختی کاربرد دارد.
رشد منظم فیلم نازک کریستال‌های نانومتری
به‌دلیل جذب بالای گاز و نظم کریستالی بالا، عملکردهای متنوعی از این ساختار PCP انتظار می‌رود ازجمله بازدهی بالا در جداسازی و تغلیظ گازها، انجام واکنش داخل حفرات و ساخت انواع مختلفی از ابزارهای مربوط به انرژی مانند پیل‌های سوختی با بازده بالا.
به‌منظور استفاده از این نانوساختار در کاربردهای مذکور، ساختار کریستال‌ها در فیلم‌های چند لایه PCP باید منظم بوده و چسبندگی کافی بین لایه‌های مختلف وجود داشته باشد. تاکنون رشد منظم کریستال‌ها در PCPها با سطح هموار انجام شده است این در حالی است که برای ایجاد کاربردهای متنوع، دوام ساختارهای حاصله و چسبندگی بین لایه ها، نیاز به فناوری رشد منظم کریستال‌های PCP در سه بعد است.
در این پژوهش یک گروه تحقیقاتی مشترک موفق به ساخت فیلم نازک نانومتری از کریستال‌های PCP در سه بعد شدند. این کار با انتخاب بستر مناسب برای رشد، آماده‌سازی سطح و انتخاب چارچوب آلی- فلزی برای کنترل جهت رشد، انجام می‌شود. علاوه‌بر اینکه جذب برگشت پذیرگاز در این ساختار انجام می‌شود، صلب بودن ساختار فیلم سبب می‌شود که واکنش جذب / واجذب تغییری در چارچوب کلی فیلم ایچاد نکند. این نتایج با استفاده از آزمایش‌های بسیار دقیق با اشعه ایکس در مؤسسه SPring-8حاصل شده است.
از آنجایی که این پژوهش یک فناوری پایه‌ای برای ساخت ابزارهای کاربردی را ارائه می‌دهد، انتظار می‌رود که مسیر تحقیق وتوسعه در زمینه ابزارهای کاربردی حاصل از این فناوری مانند پیل‌های سوختی، تسریع شود.
نتایج این تحقیق در ۱۳ ژوئن ۲۰۱۲ در مجله Journal of the American Chemical Society به چاپ رسیده است.
