Discrete Actuation of Water‐Responsive Crystalline Metal–Peptide Frameworks
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Le résumé fourni par la source
Engineering guest-responsive materials capable of controlled and precise sorption behavior and structural deformation in response to external stimuli is imperative for various applications. However, existing systems often exhibit complex, unpredictable dynamics, posing challenges for efficient control and utilization. Here, we design crystalline metal-peptide frameworks with tunable water-responsive (WR) dynamics by assembling glycine-threonine (Gly-Thr, GT) or glycine-serine (Gly-Ser, GS) peptides with zinc (Zn) ions, achieving either continuous or discrete threshold water-sorption-dependent phase transitions. As ambient relative humidity (RH) changes, the Zn-GT crystal continuously adsorbs or desorbs water, resulting in gradual structural adaptations, similar to those observed in other supramolecular systems. In contrast, the Zn-GS crystal undergoes stepwise water sorption and structural transitions at specific RH thresholds. These contrasting WR modes arise from differences in water binding and structural dynamics; in Zn-GT, each coordinating water molecule contributes varying degrees of framework integrity and evaporates sequentially, whereas in Zn-GS, water molecules with comparable interactions within a flexible framework are released simultaneously during dehydration. Our study demonstrates the mechanism by which host-guest interactions can be harnessed to control dynamic sorption and actuation behavior of supramolecular materials at the molecular level, offering mechanistic insights that may guide the rational design of next-generation programmable, stimulus-responsive systems.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Discrete Actuation of Water‐Responsive Crystalline Metal–Peptide Frameworks
- Date Crossref
- 01/09/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Tel Aviv University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Fudan University Department of Physics State Key Laboratory of Surface Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The Graduate Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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City College of New York Department of Chemical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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CUNY Advanced Science Research Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Limerick Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Xidian University Academy of Advanced Interdisciplinary Research pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Weizmann Institute of Science Department of Chemical Research Support pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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These authors contributed equally to this work pays non établi dans la noticeInstitution
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The City University of New York Advanced Science Research Center (ASRC) at the Graduate Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Advanced Materials and Nanotechnology Academy of Advanced Interdisciplinary Research pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Tel Aviv University, Department of Physics State Key Laboratory of Surface Physics — Fudan University et The Graduate Center, avec 9 autres affiliations.
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