Le fait que la composition et la structure puissent avoir un impact aussi profond sur les propriétés des matériaux cristallins a donné une impulsion à la croissance exponentielle du domaine de l'ingénierie cristalline au cours des 30 dernières années. L'ingénierie cristalline a évolué de la conception de la structure (forme) au contrôle des propriétés globales (fonction). Aujourd'hui, associée à la modélisation moléculaire, l'ingénierie cristalline offre un changement de paradigme par rapport aux méthodes plus aléatoires et à haut débit qui ont été traditionnellement utilisées pour la découverte et le développement de matériaux. En d'autres termes, il est désormais possible de concevoir sur mesure le matériau cristallin adapté à l'application concernée. Un aperçu de l'évolution de l'ingénierie cristalline sera suivi d'une présentation détaillée de deux classes de matériaux poreux qui offrent la possibilité de relever des défis mondiaux :

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. Les solides non poreux qui passent de manière réversible d'une phase fermée à une phase ouverte (poreuse) peuvent présenter des isothermes qui, peut-être de manière contre-intuitive, sont avantageux en termes de capacité de travail par rapport aux matériaux poreux rigides. De nouveaux exemples de matériaux de commutation 2D[4] et 3D[5] qui offrent d'excellentes performances de stockage et/ou de séparation des gaz ainsi que des isothermes inhabituelles seront présentés.