Novi kristalni materijal za disanje pod vodom

Prefesorica Christine McKenzie i njezini kolege s Odjela fizike, kemije i farmacije na danskom Sveučilištu University of Southern Denmark, sintetizirali su materijal koji može apsorbirati velike količine kisika, te ih pohraniti u sebi.

Ovaj novi kristalni materijal je u stanju apsorbirati 160 puta više kisika nego što se nalazi u zraku, pa bi kako navode, "jedna kanta od 10 litara, mogla usisati zrak iz čitave sobe". Pored toga, materijal u sebi može sav taj kisik pohraniti, te ga ispuštati prema potrebi.

Znanstvenici vjeruju kako bi svoju primjenu ovaj materijal mogao pronaći kod plućnih bolesnika koji više ne bi trebali nositi ogromne tankove s kisikom, kod automobila na gorive ćelije, kao i za potrebe ronilaca, kojima bi mogao omogućiti znatno duže zadržavanje pod vodom, bez potrebe za velikim tankovima, pa čak omogućiti i nešto nalik disanju na umjetne škrge.

Kristalni materijal mijenja boju pri otpuštanju kisika. Kristali postaju crni kada su zasićeni kisikom, te ružičasti kada se kisik ponovno otpušte. Photo Credit: Christine McKenzie, SDU

Ključni element novog materijala je kobalt, koji je vezan uz posebno dizajniranu organsku molekulu.

"Kobalt novom materijalu daje preciznu molekularnu i elektronsku strukturu koja omogućuje apsorbiranje kisika iz okoline. Taj mehanizam je dobro poznat kod svih živih bića na Zemlji koja dišu. Ljudi i mnoge druge vrste koriste željezo, dok druge životinje poput pauka i rakova koriste bakar. Male količine metala su vrlo važne za apsorbiranje kisika, pa stoga nije nikakvo iznenađenje da taj učinak vidimo i u našem novom materijalu", navodi profesorica McKenzie. "Pored toga, materijal je ujedno senzor, kao i kontejner za kisik. Možete ga koristiti za prikupljanje, pohranjivanje i transport kisika poput umjetnog hemoglobina, a također je zanimljivo da može apsorbirati i otpuštati kisik mnogo puta bez gubljenja te sposobnosti". 

Profesorica u ovome također vidi i budućnost ronjenja: "Par zrna je dovoljno da čovjek diše. Materijal može prikupljati kisik iz okolne vode, što znači da ronilac neće morati nositi više od tih nekoliko zrna". 

Njezin tim sada eksperimentira sa svjetlom kako bi otkrili može li ono inicirati otpuštanje kisika, s idejom da se jednog dana ovo iskoristi i za umjetnu fotosintezu.

Izvor: SDU