在全球新材料市场竞争日趋激烈的背景下,企业如何将核心技术从单一领域成功拓展至多元场景,成为衡量其创新实力的关键指标。对于深耕科学智能(AI4S)的企业而言,技术边界的每一次延伸都意味着新的增长曲线。晶泰科技(2228.HK)近日与合作伙伴在《Nature Synthesis》发表的成果,正是这一战略路径的生动实践。
近日,由中国科学院上海高等研究院牵头,晶泰科技与香港城市大学等团队联合攻关,提出了"选择性孔径调控"新策略,构筑了双壁氢键有机框架(DW-HOFs)材料,相关成果已于《Nature Synthesis》发表。以此项顶级科研成果为缩影,依托在固态物理与高通量表征领域的深厚积累,晶泰科技正持续拓宽科学智能(AI4S)在新材料研发领域的应用边界。
技术跨越:从小分子药物到功能多孔材料
该工作的共同第一作者包括晶泰科技固态研究团队刘翔博士,共同通讯作者涵盖中科院上海高研院、香港城市大学等多位专家;晶泰科技首席科学官张佩宇博士团队亦提供了关键的结构解析支持。该研究得到上海市浦江人才计划、上海市科委、国家自然科学基金、香港研究资助局等多项经费资助。
此次《Nature Synthesis》的发表,标志着晶泰科技冷冻电镜微晶电子衍射(MicroED)技术的应用边界已从新药研发等优势领域成功拓展至 MOFs、COFs、HOFs 等前沿功能多孔材料领域。与传统单晶衍射不同,MicroED 采用高能电子束,可以直接对亚微米级的材料颗粒进行晶体结构解析,无需对晶体进行额外的尺寸筛选或生长优化。
MicroED 研究团队利用该技术,结合其在小分子晶体固态研究方面的经验与知识,在大量弱衍射的亚微米晶体颗粒中收集到了足够的衍射数据,对 DW-HOF-1a 和 DW-HOF-2 成功进行了晶体结构解析。团队所得结果与理论模拟预测的模型高度吻合,清晰地揭示了材料中共价骨架与氢键网络协同组装的分子排布方式。
全链路基建:打通"理论预测 - 微观解析 - 实验验证"
晶泰科技固态研究团队凭借冷冻电镜微晶电子衍射(MicroED)技术,用高能电子束直接解析亚微米级颗粒结构,从大量弱衍射晶粒中成功捕获并破解了 DW-HOFs 的真实三维结构。此次科研突破所采取的新策略技术难度极高,而晶泰科技的前沿固态表征技术则为其构筑了不可或缺的物理验证壁垒。
为了深入研究该类材料共价 - 氢键协同组装的机理,研究工作创新性地通过引入搅拌的方式,干扰晶体的生长过程,从而开辟出 DW-HOFs 晶体组装过程的时间窗口。研究团队首次捕获了 DW-HOFs 晶体由亚稳态逐步演化至最终稳定结构的全过程,该成果已获得了上海市浦江人才计划、国家自然科学基金等多方资助与国家科研体系的认可。
商业落地:高价值研发场景的全面覆盖
目前,公司的微观结构解析与 AI 前沿材料设计能力已成功转化为切实的产业价值,广泛落地于固态电池电解质、高效催化剂,以及先进碳材料等高价值研发场景。DW-HOFs 的"孔径独立调控"为多孔晶体在离子传导、分离、储能及催化等关键领域的精准设计提供了新范式——电池、净水、化工反应器等下游应用都将受益。
未来,这套打通"理论预测 - 微观解析 - 实验验证"的全链路底层基建,还将顺应功能多孔晶体与先进碳基材料的技术演进趋势,有望自然延伸至半导体先进封装、光电传感等高精尖制造领域,全面驱动前沿新材料的源头创新与规模化转化。





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