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墨爾本，14000英尺的高的飛機上，Mattias Bjornmalm和他的伙伴們有些不安地等待著跳傘教練的指令。

看起來似乎和普通的跳傘體驗者毫無二致，但Mattias Bjornmalm和他們的伙伴們卻不是為跳傘的緊張刺激而來，他們有著更為神秘的目的——要在下降的過程中做一個化學實驗。

這可不是什么科學真人秀的橋段。Mattias Bjornmalm是墨爾本大學化學與生物工程學院的一個博士生，他們手中握著自制的簡易反應裝置，一旦自由落體開始，他們要在緊張刺激中啟動這個化學反應。

這是一個什么樣的科研？

Mattias Bjornmalm所在的科研小組正在用這個跳傘實驗來證明重力是如何影響金屬-有機框架（MOF）晶體的形成。這項研究的主持人是材料科學家Joseph Richardson。

MOF是近些年來化學領域的一大研究熱門，所謂的MOF，其實是一大類特殊的配位聚合物，具有三維的孔結構，一般以金屬離子為連接點，有機配位體支撐構成空間3D延伸。系沸石和碳納米管之外的又一類重要的新型多孔材料。其最重要的特點就是超高的比表面積，一小勺MOF粒子的表面攤開來甚至有足球場大小。它在催化、儲能、醫藥等領域都展現出了巨大應用前景。

影響MOF晶體結構的因素很多，比如溫度、溶劑、添加劑等等，而另外一個重要的影響因素——重力——則往往被忽略。Joseph Richardson希望能夠針對重力對MOF晶體形成機理做出更詳細的探究，只有搞清這些機理，反過來才能指導科學家們設計性能更加優異的MOF。

以往的研究表明，離心造成的超重環境下MOF呈現無定形，Joseph Richardson則想知道另一個極端——失重環境下，形成的MOF會有什么不同？但是，要想獲得長時間的失重條件可不容易。在國際空間站上騰個地方做點實驗？不是不可以，但成本極其巨大。無人機？熱氣球？卻無法人為啟動化學反應。Joseph Richardson最終想到了跳傘，當他在組會上說出這個提議之后，他的博士生，Matthew Faria， Fabio Lisi勇敢地站了出來，于是便有了這一場跳傘化學實驗之旅。

科學也瘋狂！

他們知道自己的行為有多么瘋狂。雖然身為熱血沸騰的無畏少年，Mattias Bjornmalm也承認跳傘前非常緊張。不過，比起跳傘本身所帶來的緊張，他們更擔心的是是否能獲得有效的實驗結果。

Mattias Bjornmalm在起跳前的緊張之情溢于言表

幸虧進行實驗的是一行三人，因為有一個樣品在跳傘過程中便受到了損壞。在自由落體開始的瞬間，他們讓兩種溶液彼此混合以產生MOF。平安到達地面后，等待在地面的同組人員Junling Guo馬上趕過來并接過樣品進行后續的處理與測試。

最后的實驗結果表明，失重環境下的MOF的尺寸的確有著明顯的不同。

之所以會有這種現象，研究者也提出了一定的解釋。簡單地來說，失重環境下，重力造成的MOF粒子移動趨勢要小的多，而擴散則占了主導地位。因此，單體重排現象更加明顯，所形成的晶體尺寸也更大。研究者們進一步整理了實驗結果，相關研究發表在今年的《European Journal of Inorganic Chemistry》。

當然，利用重力來控制MOF晶體僅僅停留在理論階段，對實際生產暫時沒有多大的借鑒意義。但任何一種機制和理論的發現都具有著科學意義，只是人們目前的認知水平左右著這個意義的大小，但這并不影響人們想要去發現它的動力。人類知識寶庫越發龐大，人類所能改造世界造福自己的能力就會越發巨大，這就是科學的魅力所在。Joseph Richardson用他們勇敢的行為向人們展示了科學工作者們在探尋真理過程中的大無畏精神。誠所謂“朝聞道夕死可矣。”在充分保證自身安全的情況下，科研界需要這樣勇敢的人！

參考文獻：

Richardson, J. J.; Liang, K.; Lisi, F.; Bj?rnmalm, M.; Faria, M.; Guo, J.; Falcaro, P., Controlling the Growth of Metal-Organic Frameworks Using Different Gravitational-Forces. European Journal of Inorganic Chemistry 2016, DOI: 10.1002/ejic.201600338