Die Tatsache, dass Zusammensetzung und Struktur die Eigenschaften von kristallinen Materialien so stark beeinflussen können, hat in den letzten 30 Jahren zu einem exponentiellen Wachstum im Bereich der Kristalltechnik geführt. Die Kristalltechnik hat sich von der Strukturgestaltung (Form) zur Kontrolle der Volumeneigenschaften (Funktion) entwickelt. In Verbindung mit der molekularen Modellierung bietet das Kristall-Engineering heute einen Paradigmenwechsel gegenüber den eher zufälligen Methoden mit hohem Durchsatz, die traditionell bei der Entdeckung und Entwicklung von Materialien eingesetzt wurden. Einfach ausgedrückt: Das richtige kristalline Material für die richtige Anwendung kann jetzt nach Maß entworfen werden. Nach einem Überblick über die Entwicklung der Kristalltechnik werden zwei Klassen poröser Materialien detailliert beschrieben, die das Potenzial haben, globale Herausforderungen zu bewältigen:

1. Ultramicroporous Materials are built from metal or metal cluster “nodes” and combinations of organic and inorganic “linkers”; their pore chemistry and size (< 0.7 nm) can overcome some of the weaknesses of existing classes of porous material, especially for trace separations such as CO2,[1] C2H2[2] and C6H6[3] capture. Water harvesting applications will be addressed.

2. Nichtporöse Feststoffe, die reversibel zwischen geschlossener und offener (poröser) Phase wechseln, können Isothermen aufweisen, die, vielleicht kontraintuitiv, im Hinblick auf die Arbeitskapazität gegenüber starren porösen Materialien von Vorteil sind. Es werden neue Beispiele für 2D[4] und 3D[5] Schaltmaterialien vorgestellt, die eine hervorragende Gasspeicher- und/oder -trennleistung sowie ungewöhnliche Isothermen aufweisen.