Materiál, který absorbuje kyslík z okolí
Výzkumníci z dánské univerzity University of Southern Denmark vyvinuli speciální krystalický materiál, který umí absorbovat, skladovat a zase uvolňovat kyslík “na požádání”. Zvládne odčerpat kyslík jak ze vzduchu, tak i z vody.
Jeho význam by se mohl v budoucnu projevit při kosmickém a podmořském výzkumu a také v oblasti palivových článků. Pro své zvláštní vlastnosti, kdy například desetilitrové vědro plné materiálu do sebe umí pohltit téměř 99% kyslíku z celé místnosti, si tento materiál vysloužil přezdívku aquamanův krystal. Tento krystalický materiál je po chemické stránce solí kobaltu (přesněji řečeno jeho jistým kationtovým multimetalickým a organickým komplexem) s velmi složitým chemickým vzorcem. Dokáže pohltit až 160násobek objemu kyslíku, než by odpovídalo přirozenému množství kyslíku, obsaženém ve stejném objemu vzduchu.
Pokud vědci krystalický materiál zahřáli nebo byl materiál přemístěn do oblasti s velmi nízkou koncentrací kyslíku či vakuem, kyslík se z něj naopak začal uvolňovat. Obě změny stavu byly přitom plně vratné. Vedoucí výzkumného týmu Christine McKenzie ve své tiskové zprávě přirovnala vlastnosti aquamanova krystalu k funkci hemoglobinu, který je klíčovou látkou pro metabolismus kyslíku v lidské krvi. Pohlcování a uvolňování kyslíku lze také přirovnat k houbě, která může nasávat i vytlačovat vodu.
Podle autorů článku, který vyšel v mezinárodním časopisu Chemical Science, jsou aplikace tohoto materiálu zjevné. Aquamanův krystal může zabezpečit například velmi intenzivní dodávky kyslíku pro reakci s vodíkem v palivových článcích. Prospěch z něj mohou mít také pacienti s chorobami plic a zejména potápěči. Těm umožní rychle nasbírat dostatek kyslíku z okolní vody, takže se budou moci obejít bez těžkých a natlakovaných lahví s kyslíkem.
Chemická a prostorová struktura materiálu se na mikroúrovni samozřejmě během absorbování a uvolňování kyslíku mění, což vědci zjistili pomocí metody rentgenové difrakce. Krystaly dokonce během těchto změn navenek mění barvu - pokud jsou plné kyslíku, mají výrazně tmavou až černou barvu, pokud je kyslík vypuzen pryč, jsou jasně růžové. Různé kombinace tlaku, teploty a koncentrace kyslíku ve vzduchu zde dokonce mohou vést k velmi různým rychlostem činnosti aquamanova krystalu.
Zdroje: Popular Science, Phys.Org, ScienceDaily, News.Mic, Discovery News, Chemical Science (PDF), SDU
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.
