Добавить новость

Добыть воду из воздуха. Нобелевку по химии дали за «пустые» конструкции

АиФ 

Нобелевский комитет назвал имена лауреатов премии по химии 2025 года. Ими стали Сусуму Китагава (Япония), Ричард Робсон (Австралия) и Омар Яги (США).

Как отмечается в заявлении, эти учёные «создали молекулярные конструкции с большими пространствами, через которые могут проходить газы и другие химические вещества». Это так называемые металлоорганические каркасы (МОК). Они, например, могут использоваться для сбора воды из воздуха в пустынных регионах Земли, улавливания молекул углекислого газа, хранения токсичных газов или ускорения химических реакций.

«Создать технологию не так-то просто»

«Металлоорганические каркасы обладают огромным потенциалом, открывая ранее невиданные возможности для создания индивидуальных материалов с новыми функциями», — заявил председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке.

Всё началось в 1989 году с экспериментов, в ходе которых учёные пытались использовать свойства атомов для создания новых молекулярных конструкций. Им удалось получить упорядоченный, объёмный кристалл, который «был подобен алмазу, заполненному бесчисленными полостями».

Но эти конструкции были нестабильными и легко разрушались. Лишь последующие исследования помогли сделать их гибкими, а затем и очень устойчивыми. Было показано, что молекулярные каркасы можно улучшать, придавая им новые желаемые свойства. Кроме того, оказалось, что в такие каркасы могут втекать и вытекать газы.

После серии экспериментов и открытий химики создали десятки тысяч различных МОК‑соединений. В большинстве случаев такие материалы изготавливаются в небольших масштабах, хотя некоторые из них способны помочь в решении важнейших задач человечества. Поэтому многие компании сейчас инвестируют в их массовое производство и коммерциализацию.

«Промышленно такие материалы пока не производятся — создать технологию не так-то просто. Но рано или поздно это будет сделано», — уверен химик‑кристаллограф, профессор Сколтеха Артём Оганов.

Какая может быть польза от пустоты?

Есть вполне удачные разработки. Так, в электронной промышленности МОК-материалы используются для удержания некоторых токсичных газов, которые необходимы для производства полупроводников. Другие МОК способны разлагать вредные газы. Многие компании тестируют материалы, способные улавливать углекислый газ на заводах и электростанциях.

Нобелевский комитет приводит примеры конкретных металлорганических каркасов. Так, соединение MOF-303 может извлекать водяной пар из воздуха пустынь. Происходит это ночью, а утром, когда материал нагревается на солнце, из него выделяется питьевая вода.

Материал MIL-101, имеющий гигантские полости, будет использоваться для ускорения разложения сырой нефти и антибиотиков в загрязнённой ими воде. Также с его помощью можно хранить большие объёмы водорода или углекислого газа.

Соединение UiO-67 способно поглощать из воды «вечные химикаты» (они практически не разлагаются в окружающей среде), что делает его перспективным материалом для очистки. Есть каркасы и для извлечения из сточных вод редкоземельных элементов, которые являются ценным сырьём в различных отраслях: радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, химической промышленности, металлургии и пр.

Отделить лекарство от яда

В России это направление тоже бурно развивается.

«У нас лидером в этом направлении исследований является Владимир Петрович Федин — выдающийся учёный из Института неорганической химии в Новосибирске, — рассказал aif.ru Артём Оганов. — Он внёс свой оригинальный вклад — это так называемые хиральные металлорганические каркасы. В них не только определённый размер полостей и топология каналов, но и сами эти каналы закручены, как резьба — либо влево, либо вправо. Это позволяет разделять смесь молекул, что крайне важно, например, в фарминдустрии, где биологическая активность "левовращающих" и "правовращающих" молекул может быть разной. Одна из них может оказаться лекарством, а другая — ядом».

Вот примеры других исследований МОК-материалов, которые ведутся в нашей стране. В Национальном научном центре морской биологии им. А. В. Жирмунского ДВО РАН совместно с коллегами из Санкт-Петербурга и Москвы разработали биосовместимый пористый металлоорганический каркас, который найдёт применение в персонализированной медицине. С помощью МОК в клетки будут доставляться не только нужные лекарства, но даже гены — они будут менять стволовые клетки и запускать программы гибели раковых опухолей.

Авторы исследования впервые синтезировали долговечный МОК на основе кобальта и протестировали его в лабораторных условиях на рыбках данио — их традиционно используют в доклинических исследованиях лекарственных препаратов. Несмотря на токсичную составляющую кобальта, удалось доказать высокую биосовместимость МОК‑соединений с организмом рыб. Учёные надеются таким способом лечить глиобластому у онкопациентов.

В Томском политехе разработан материал для хранения водорода из металлоорганических каркасных структур на основе хрома, а также гидрида магния. Полученный МОК предлагает альтернативу традиционному способу хранения водорода в сжатом виде и при высоком давлении.

Учёные Сибирского федерального университета (СФУ) обнаружили ряд новых состояний МОК-соединений. Это позволит расширить сферу их применения, например, создавать биочипы для выявления заболеваний и изучения живых клеток.

А в Южно-Уральском государственном университете (ЮУрГУ) исследуют металлоорганические каркасы, которые будут использоваться в лазерной технике для создания новых источников.

Читайте на сайте


Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. Абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Санкт-Петербурге

Ria.city
Музыкальные новости
Новости Санкт-Петербурга
Экология в Санкт-Петербурге
Спорт в Санкт-Петербурге
Moscow.media









103news.com — быстрее, чем Я..., самые свежие и актуальные новости Санкт-Петербурга — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 103news.com.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Санкт-Петербурга или других населённых пунктов Ленинградской области мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Санкт-Петербурге можно самостоятельно через форму.

Другие популярные новости дня сегодня


Новости 24/7 Все города России



Топ 10 новостей последнего часа в Санкт-Петербурге и Ленинградской области



Rss.plus


Новости Санкт-Петербурга







Rss.plus
Moscow.media


103news.comмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "103 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

103news.com — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Музыкальные новости




Спорт в Санкт-Петербурге



Новости Крыма на Sevpoisk.ru




Частные объявления в Санкт-Петербурге, в Ленинградской области и в России