Molekulární klece. Nově objevený materiál by mohl být klíčem k eliminaci skleníkových plynů z atmosféry

Materiálovým vědcům se podařilo vyvinout nový typ molekulárních klecí, které jsou schopné ve své struktuře ukládat oxid uhličitý a další nebezpečné skleníkové plyny. Výzkum tak otevírá nové možnosti řešení jedné z nejpalčivějších ekologických otázek poslední doby.

Nově vyvinutý materiál připomíná vysokokapacitní molekulární klec, která ve svých kavitách dokáže velmi efektivně vázat skleníkové plyny, především pak oxid uhličitý (CO2) a fluorid sírový (SF6). Zejména druhý zmiňovaný zástupce kontaminantů ovzduší představuje v posledních letech reálnou hrozbu.

Obrázek: Molekulární klece. Nově objevený materiál by mohl být klíčem k eliminaci skleníkových plynů z atmosféry

Problém se znečišťováním ovzduší skleníkovými plyny se vědci snaží řešit jejich zpětným vychytáváním. Foto: Unsplash

Fluorid sírový jako negativní stránka elektrifikace technologií

SF6 se v minulosti používal v různých aplikacích, od tavení kovů až po plnění panelů dvojitých skel, největší sféru jeho aplikace však představuje elektroenergetika, kde tento plyn slouží jako velmi účinný izolant elektrického vedení. Fluorid sírový je přitom přibližně 24 000krát nebezpečnější skleníkový plyn než tolik omílaný oxid uhličitý. Na jeho uvolňování do atmosféry pak má podle nových výzkumů masivní podíl především průmysl Čínské lidové republiky, který je do značné míry elektrifikován. Ekologové z celého světa tak bijí na poplach a volají po řešení, které by emise SF6 do ovzduší zastavily či alespoň omezily.

S vývojem nového materiálu pomohly počítačové simulace

V tomto ohledu by tak mohl najít využití právě nový typ porézního materiálu schopný vázat skleníkové plyny do své struktury. Za vývojem této molekulární klece stojí mezinárodní tým vědců vedený experty z Heriot-Watt University ve skotském Edinburghu. Ve své práci, jejíž výsledky byly zveřejněny v odborném časopise Nature Synthesis, autoři nejprve využili pokročilé počítačové simulace k vytvoření trojrozměrného modelu, na základě něhož látku následně připravili a izolovali i v rámci reálného laboratorního experimentu.

Obrázek: Molekulární klece. Nově objevený materiál by mohl být klíčem k eliminaci skleníkových plynů z atmosféry

S vývojem struktury nového porézního materiálu výrazně pomohly pokročilé počítačové simulace. Foto: Se souhlasem autorů práce publikované v Nature Synthesis.

Vytvořený materiál byl vytvořen z dílčích klecových molekul, které tak společně tvoří komplexní systém, který autoři nazvali „klec klecí“. Byl to pak právě počítač, který dokázal simulovat dílčí skládání jednotlivých strukturních motivů do sebe tak, aby materiál získal požadované vlastnosti. Autoři práce přitom využívali poměrně běžně dostupné modelovací programy, dokáží si ale představit také zapojení umělé inteligence, která by výzkum dokázala posunout ještě dál.

Zatím není jasné, zda se podaří nově vytvořený materiál využít k reálnému čištění ovzduší. Vědci ale věří, že jejich výzkum přinejmenším ukázal, že spojené úsilí výpočetních studií s AI má velký potenciál k řešení globálních problémů sužujících celou naši společnost. Tyto technologie nám tak mohou pomoci najít východisko i ze situací, které bychom ještě před deseti lety považovali za prakticky neřešitelné.

Zdroje: 1, 2, 3, 4
Úvodní foto: Pixabay

Odebírat
Upozornit na
guest
1 Komentář
nejstarší
nejnovější nejlépe hodnocené
Inline Feedbacks
View all comments
Alexandr

„Počítač dokázal simulovat“, ten bude z dobrého klubu 😀

Obrázek: Budoucnost robotických vysavačů podle Dreame: Vysouvací mopy, vyjíždění do schodů a dokovací stanice napojená na odpady
Budoucnost robotických vysavačů podle Dreame: Vysouvací mopy, vyjíždění do schodů a dokovací stanice napojená na odpady
Obrázek: Vědci našli lék na jizvy: Klíčem k jejich léčbě může být parazitický červ
Vědci našli lék na jizvy: Klíčem k jejich léčbě může být parazitický červ
Obrázek: Stavebnictví budoucnosti: První hotel na světě postavený s pomocí obří 3D tiskárny roste v Texasu
Stavebnictví budoucnosti: První hotel na světě postavený s pomocí obří 3D tiskárny roste v Texasu
Obrázek: Nejdražší ohňostroj v historii: Evropa vyšle do vesmíru satelit, který obratem shoří v atmosféře
Nejdražší ohňostroj v historii: Evropa vyšle do vesmíru satelit, který obratem shoří v atmosféře
Obrázek: Zaplavila vám elektroniku voda? Do rýže ji nestrkejte. Jak zachránit velké domácí spotřebiče?
Zaplavila vám elektroniku voda? Do rýže ji nestrkejte. Jak zachránit velké domácí spotřebiče?
Obrázek: Kudy k vám může přitéct velká voda? Unikátní online mapa ukáže, jaká místa může zalít
Kudy k vám může přitéct velká voda? Unikátní online mapa ukáže, jaká místa může zalít
Obrázek: Přijdou silné bouřky, nebo slabé přeháňky? Přesná aplikace vám to pomůže zjistit
Přijdou silné bouřky, nebo slabé přeháňky? Přesná aplikace vám to pomůže zjistit
Obrázek: Kód, který ochromil svět: Microsoft svolává rivaly, aby odvrátil budoucí kybernetickou apokalypsu
Kód, který ochromil svět: Microsoft svolává rivaly, aby odvrátil budoucí kybernetickou apokalypsu