MOF材料的技术突破 - 莫纳什大学科学家利用MOF材料制造出超迷你流体芯片，该芯片不仅可完成常规计算，还能形成类似大脑神经元的短期记忆[1][2][3] - MOF材料具备明确的通道结构，适配多种化学成分，可在分子和离子传输过程中实现原子级精度调节，解决了制备高精度纳米通道器件的难题[5][6] - 基于MOF构建的分层纳米流体晶体管器件h-MOFNT，包含一维异质结（直径100纳米）和三维MOF相内部结，实现了非线性质子传输特性[7][8][12] 纳米流体芯片的性能特征 - h-MOFNT在0.1M HCl溶液中表现出非线性质子传输特性：低电压（0-0.2V）时电流快速增加，中间电压（0.3-0.8V）时适度增加，高电压（0.9-2V）时电流增长放缓达到饱和[12] - 漂移扩散实验确认HCl和KCl的阳离子转移数分别为0.86和0.81，表明特性主要源于质子和K+离子的非线性电阻开关行为[13] - 器件在电压扫描时表现出滞后环路效应，扫描速率下降会挤压滞后环路，证明非线性质子传输对电压扫描频率存在依赖性[16] 类脑计算与记忆功能 - h-MOFNT通过局部电势ΔE的建立和衰减（间隔约10秒），实现了短期记忆特性和仿生可塑性学习方式，器件能记住过去的电压状态[18] - 利用五个h-MOFNT并行编程构建的小型流体电路，模拟了电子FET的输出电流特性，证明基于液体的信息存储和类脑计算的可行性[16][19] - 该技术为新一代计算机提供新范例，可通过设计纳米级功能性材料补充或克服当前电子芯片的局限性[3][19] MOF材料的应用前景 - MOF此前因结构稳定性差（水或空气中易分解）、合成复杂、成本高昂，导致工业化应用稀少，相关论文虽达10万篇但落地成果有限[26][27][28] - 本次突破证明MOF并非"无用"，而是需找到适用场景，诺奖组委会曾强调其潜力可为定制新材料提供前所未有的机会[20][21][29]