Naukowcy z Uniwersytetu Południowej Danii w Odense wytworzyli na bazie kobaltu materiał krystaliczny, który ma niezwykle silne zdolności pochłaniania tlenu. Co jeszcze ważniejsze, w kontrolowany sposób może też tlen oddawać, w przyszłości może więc pomóc w tworzeniu aparatury zastępującej na przykład butle gazowe dla płetwonurków. Materiał zaprojektowano i wytworzono w Danii, w badaniach jego własności brali udział naukowcy z Uniwersytetu w Sydney.

Kryształki zmieniają kolor, ciemnieją, gdy pochłaniają tlen (po prawej). Gdy go oddają, stają się ponownie różowe (po lewej) / University of Southern Denmark /

Kryształki zmieniają kolor, ciemnieją, gdy pochłaniają tlen (po prawej). Gdy go oddają, stają się ponownie różowe (po lewej) / University of Southern Denmark /

Na razie na temat nowego materiału wiadomo tyle, że zbudowano go na bazie atomów kobaltu połączonych z cząsteczkami organicznymi. Jego zdolności pochłaniania tlenu są tak duże, że łyżeczka tej substancji może pochłonąć tlen z całego pomieszczenia. W procesie tak zwanej selektywnej chemisorpcji materiał może „przechować” atomy tlenu w koncentracji 160 razy większej, niż ta, w powietrzu wokół nas.

Co ważne, nowy materiał może działać tak, jak hemoglobina w naszej krwi, pochłaniać, transportować i oddawać tlen, gdy to będzie potrzebne. Już wiadomo, że oddaje tlen pod wpływem obniżonego ciśnienia lub podwyższonej temperatury. Duńczycy badają teraz, czy podobnie zachowa się pod wpływem światła. To mógłby być wstęp do sztucznej fotosyntezy.

Profesor Christine McKenzie (w środku) w laboratorium /University of Southern Denmark /

Profesor Christine McKenzie (w środku) w laboratorium
/University of Southern Denmark /

Badania z pomocą metody dyfrakcji promieniowania X pokazały ułożenie atomów materiału zarówno wtedy, gdy jest wypełniony tlenem, jak i wtedy, gdy go odda. „Co ważne, nasz materiał może pochłaniać i oddawać tlen wiele razy, bez utraty swoich właściwości. Pod tym względem działa trochę tak jak gąbka, którą wielokrotnie można nasączyć woda i wycisnąć” – mówi jedna ze współautorów odkrycia, profesor Christine McKenzie.

„Kobalt daje naszemu materiałowi dokładnie taką strukturę, jaka jest potrzebna, by pochłaniać tlen z otoczenia” – podkreśla McKenzie. „To mechanizm doskonale znany organizmom żywym, które oddychają na Ziemi. Ludzie i wiele innych gatunków wykorzystuje w tym celu żelazo, inne, na przykład kraby i pająki – miedź. Nie ma się co dziwić, że podobny efekt udaje się osiągnąć z kobaltem.”

Warunki zewnętrzne determinują tempo, w jakim nowy materiał może pochłaniać, czy oddawać tlen. To sprawia, że można mieć nadzieję na jego liczne zastosowania. Teoretycznie można liczyć nawet na zbudowanie na jego bazie masek, które w czasie rzeczywistym umożliwią oddychanie tlenem, można liczyć na nowe generacje filtrów, czy aparatów tlenowych dla płetwonurków, czy strażaków. Są szanse, że nowy materiał umożliwi nam też oddychanie pod wodą, „wyciągając” tlen z cząsteczek H2O.

Źródło: rmf24

Polecane: