Model první porézní kapaliny. Kredit: Queen's University Belfast

Jak se zdá, vědci na Queen's University v severoirském Belfastu překonali dávné alchymisty. Povedlo se jim totiž vůbec poprvé v historii vyrobit pořádně porézní, čili děravou kapalinu. Otvory v kapalině sice nejsou vidět pouhým okem, i tak jde ale o zásadní průlom v materiálových technologiích. Podle odborníků lze očekávat masivní příliv zajímavých aplikací takové hmoty.

Stuart James. Kredit: Queen’s University Belfast

Stuart James a jeho kolegové úspěšně završili tříletý výzkumný projekt a vyvinuli novou kapalinu, ve které lze rozpustit neobvykle velké množství plynu. Je to možné díky tomu, že v kapalině jsou „díry“, které mohou pojmout spoustu plynu. Výzkum Jamesova týmu, před pár dny publikovaný v časopisu Nature, ihned vzbudil velkou pozornost. Mohl by se stát základem celé řady užitečných technologií, včetně dnes tolik hledané efektivní technologie pro lapání oxidu uhličitého a skladování nepohodlného uhlíku někde mimo atmosféru.

Příklad struktury MOF (Metal Organic Framework). Kredit: Tony Boehle / Wikimedia Commons.

James podotýká, že materiály prošpikované dírami, tedy porézní materiály, jsou technologicky velmi významné. Používají se při výrobě mnoha různých produktů, od plastových lahví až po benzín. Až donedávna to byly vesměs pevné materiály, jako třeba zeolity nebo hybridní porézní sloučeniny MOF (Metal Organic Framework), skládající se z kovových iontů propojených organickými molekulami. Pevné látky ale mají svá omezení, která limitují jejich využití v různých technologiích.

Queen’s University Belfast. Kredit: Queen’s University Belfast.

James a spol. postupovali tak, že novou kapalinu navrhli od jednotlivých molekul. Použili molekuly, které vytvářejí molekulární „klece“ (cage molecules). Tyto klece jsou vysoce rozpustné v rozpouštědlu, ale molekuly rozpouštědla se do nich nedostanou. V důsledku toho kapalina nevyplňuje celý prostor a v kapalině vznikají „díry“. Koncentrace těchto dutin v kapalině byla prý mnohonásobně větší, než se doposud materiálovým vědcům povedlo dosáhnout.

Badatelé slaví. Teď prý už jenom pár dalších let výzkumu a přijdou nové nápady a výrobní postupy, které by mohly změnit nejednu technologii. Prozatím se jim povedlo hezky prokázat, že porézní kapaliny mohou pojmout ohromné množství plynu. Už jenom tahle jediná věc slibuje celou řadu parádních aplikací. 


Video:  Scientists Develop Super-Porous Liquid


Literatura
Queen’s University Belfast 12. 11. 2015, Nature online 11. 11. 2015.