MOF是一类新兴的多孔晶体材料，但MOF粉末难溶又难熔、薄膜又硬又脆，使这类材料成型加工极为困难。赵俊杰团队找到一种巧妙的方法，让MOF薄膜形成“褶皱”结构，在增加其活性表面的同时赋予其出色的形变能力，改变了MOF薄膜“一拉就断、一掰就碎”的命运。

受图灵理论的启发，研究团队提出限域界面合成的方法。他们在原子层沉积（ALD）的氧化锌表面添加聚合物覆盖层，构筑一个限域反应空间。在这个空间内，合成MOF的反应试剂自上而下扩散，氧化锌表面释放的碱性水解产物自下而上扩散，从而形成一组相向运动的化学行波。

研究团队在实验中通过改变反应试剂的浓度、聚合物覆盖层的厚度，制备出5类共13种图灵图案，获得了形貌可调的褶皱MOF薄膜。这些图案涵盖了经典的迷宫状条纹、点状、环状等多种图灵图案类型，与自然界中海鳗、箱鲀、豹等动物的斑纹十分相似。

引入褶皱结构不仅大幅增加了MOF薄膜的有效表面积，还赋予了MOF薄膜出色的柔韧性，使其能够承受高达53.2%的应变而不被破坏。而MOF本体能够承受的应变常常不超过0.3%。褶皱MOF薄膜优异的力学性能使MOF材料能像贴纸一样，轻松实现在不同基底之间的转移。研究人员将其转移到有机玻璃、多孔陶瓷、金属电极等多种基底上，发现薄膜的结构和性能得到完好保留。

通过这种灵活转移的加工方式，研究团队制备出基于MOF材料的气体分离膜，实现了氢气/二氧化碳的高效分离。他们还将褶皱MOF薄膜转移到柔性电极上，制造出可弯曲的湿度传感器。这两种应用场景展示了MOF薄膜即插即用的巨大潜力。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adn8168