Une étude, dont les résultats intitulés «Interplay between defects, disorder and flexibility in metal-organic frameworks» ont été publiés dans la revue Nature Chemistry, dresse un bilan de la recherche sur les matériaux hybrides organiques-inorganiques qui fait apparaître que plus leur structure cristalline présente de défauts, plus ils peuvent être performants.

Soulignons tout d'abord que les matériaux hybrides organiques-inorganiques qui «sont «connus pour leur porosité extrême» ont été développés il y a une vingtaine d'années.  Remarquablement, la surface interne de ces structures cristallines hyper-poreuses, qui «peut représenter plus de 6 000 m2 par gramme», leur permet «d'immobiliser un grand nombre de molécules, d'où leur utilisation «dans les domaines de l'énergie, de la santé et du développement durable».

Ainsi, ils sont, par exemple, employés comme adsorbants pour capter du dioxyde de carbone et «la variété de leurs structures et de leurs compositions en font également d'excellents catalyseurs pour de nombreuses réactions chimiques».

Cependant, alors que «des chimistes du monde entier se sont lancés depuis des années dans une course pour en synthétiser le plus possible» et «que plus de 15 000 structures ont été créées à ce jour, on ne connait en détail les propriétés physiques que de quelques dizaines d'entre elles» et, en fin de compte, du fait de cette situation, parmi celles-ci, seule une dizaine sont actuellement commercialisées.

Dans ce contexte, l'état des lieux, établi par l'étude ici présentée, dévoile «un phénomène étonnant et contre-intuitif : les défauts, le désordre moléculaire et la flexibilité dans l'organisation cristalline apportent des caractéristiques positives à ces matériaux», car, contrairement à la vision de structures cristallines rigides qu'on leur prêtent souvent, ils possèdent, en réalité, «une large flexibilité à grande échelle, souvent couplée à leurs défauts». De plus, il existe d'autres cas, où «ces imperfections du réseau cristallin augmentent leurs capacités catalytiques ou de capture de dioxyde de carbone».