Technika
Kryształowa pułapka na gaz
Naukowcy amerykańscy opracowali nowy materiał, który będzie mógł pochłaniać dwutlenek węgla. Odkrycie otwiera przed ludzkością rewolucyjne perspektywy
Kryształy będzie można wykorzystać do magazynowania głównego winowajcy odpowiedzialnego za globalny efekt cieplarniany. O odkryciu badacze poinformowali w dzisiejszym wydaniu magazynu „Science“.
Sztuczne DNA
– Wykreowaliśmy syntetyczne trójwymiarowe kryształy, działające podobnie jak DNA – powiedział Omar M. Yaghi, profesor chemii i biochemii w słynnym California NanoSystems Institute Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. – Wzięliśmy zarówno nieorganiczne, jak i organiczne związki i włączyliśmy je w syntetyczny kryształ, który koduje informacje w taki sposób, jak robi to DNA. Nie oznacza to, że jest to tak skomplikowana struktura jak DNA, ale jest to niewątpliwie nowa jakość w chemii i inżynierii materiałowej.
Odkrycie może być wykorzystane do „łapania“ dwutlenku węgla, zanim dostanie się do atmosfery i oceanów, wywołując spustoszenia, przyczyniając się do wymierania raf koralowych. Jest więc krokiem w kierunku uzyskania czystej energii, która może być wykorzystana zarówno w zakładach przemysłowych, jak i w samochodach.
– To, co w tym odkryciu jest najważniejsze, to fakt, że stworzenie materiału pochłaniającego selektywnie dwutlenek węgla, jest całkowicie wykonalne – powiedział prof. Yaghi. – To jest w naszym zasięgu, więc jestem optymistą.
Badania nad taką strukturą zostały zlecone przez Office of Basic Energy Sciences, Departamentu Energii w rządzie Stanów Zjednoczonych. Głównym autorem opracowania jest Hexiang Deng, student ostatniego roku chemii i biochemii w zespole prof. Yaghi.
– Razem z Dengiem opracowaliśmy metodę. Student wskazał na jeden z materiałów, który wprowadzony do struktury kryształu ma 400 proc. lepsze możliwości w zatrzymywaniu dwutlenku węgla niż inne związki.
Szkieletem był materiał o krystalicznej strukturze, który przed laty wraz z zespołem zbudował prof. Yaghi. Materiał był tak bardzo porowaty, że mógł być wykorzystany do magazynowania cząsteczek gazu. Metal Organic Framework (MOF) opisany został przez niektórych naukowców jako „krystaliczna gąbka“. Rozmiary występujących w nim porów mierzone są w nanometrach.
– To szansa dla wszelkich zastosowań przetwarzania energii, takich jak zamiana gazów i płynów, np. dwutlenku węgla w paliwo lub uzyskiwanie wodoru z wody i wiele innych – powiedział prof. Yaghi.
W porach krystalicznej gąbki można także magazynować takie gazy jak metan czy wodór, na tyle skutecznie, aby użyć ich do budowy zbiorników na paliwo do samochodów, zastosować w bateriach do telefonów komórkowych czy przenośnych komputerów itp.
Nowa gałąź chemii
Teraz zespołowi naukowców udało się uzyskać konkretny kryształ, który będzie wiązał tylko dwutlenek węgla.
– Chemicy i inżynierowie będą mogli pytać o materiały, o jakich nie mogli dawniej śnić – uważa prof. Yaghi.
Badacz jest jednym z ojców tak zwanej chemii siatkowatej. Powstanie tej gałęzi stworzyło nadzieję na uzyskiwanie materiałów zbudowanych z rozmaitych bloków molekularnych.
Dzięki osiągnięciom tej dziedziny można będzie uzyskiwać materiały o dowolnym stopniu porowatości. Uczony wykorzystał bloki molekularne złożone z lekkich elementów, takich jak węgiel, tlen i bor do formowania dowolnych sieci kryształów.
Masz pytanie, wyślij e-mail do autora: k.urbanski@rp.pl
Rekomenduj artykuł Oddano głosów:
