Новый материал ловит молекулы углекислого газа

20.10.2019

Исследователи из Университета Киото, Университета Токио (Япония) и Университета Цзянсу (Китай) разработали новый материал, который может избирательно захватывать молекулы углекислого газа (CO2) и эффективно превращать их в полезные органические материалы.

Новый материал представляет собой пористый координационный полимер (PCP, также известный как MOF, металл-органический каркас) - каркас, состоящий из ионов металла цинка. Исследователи проверили свой материал с помощью рентгеноструктурного анализа и обнаружили, что он может избирательно захватывать только молекулы CO2 с десятикратной эффективностью по сравнению с другими PCP.

Потребление человеком ископаемого топлива привело к увеличению глобальных выбросов CO2, что привело к серьезным проблемам, связанным с глобальным потеплением и изменением климата. Один из способов, который поможет этому противостоять, - "удалить" углерод из атмосферы, но современные методы подобной "очистки" очень энергоемки. Низкая реакционная способность углекислого газа затрудняет его улавливание и преобразование.

Как новый материал схватывает молекулы углекислого газа? У него есть органический компонент с молекулярной структурой, похожей на пропеллер: когда молекулы CO2 приближаются к материалу, эти "пропеллеры" вращаются и перестраиваются, чтобы обеспечить захват СО2, что приводит к небольшим изменениям в молекулярных каналах в PCP. Материал действует как молекулярное сито, способное распознавать молекулы углекислого газа по размеру и форме. Важное преимущество PCP: его можно перерабатывать и использовать повторно. Во время экспериментов эффективность не снижалась даже после десяти реакционных циклов.

И из пойманных молекул углекислого газа тоже можно извлечь выгоду: диоксид углерода можно переработать в ценные химические вещества, такие как циклические карбонаты, которые можно использовать в нефтехимии и фармацевтике.

<< Назад: Модуль связи 5G для автомобилей 20.10.2019

>> Вперед: Миниатюрный инфракрасный спектрометр 19.10.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Магнитное поле улучшает мышцы 15.12.2020 Со временем мышцы стареют и слабеют. Усилить их можно физическими упражнениями: нагрузка активирует в мышечных клетках разные биохимические процессы, которые помогают мышцам обновляться. Как оказалось, те же омолаживающие процессы активируются, если мышечные клетки просто обработать переменным магнитным полем. Исследователи из Национального университета Сингапура вместе с коллегами из Швейцарской высшей технической школы в Цюрихе описывают в Advanced Biosystems, как магнитное поле действует на белок TRPC1. Он работает ионным каналом, пропуская через внутренние мембраны клетки натрий и кальций. С ионами кальция связаны многие биохимические сигналы, от которых зависит, в том числе, работа митохондрий - внутриклеточных органелл, обеспечивающих клетку энергией. Энергетические ресурсы (то есть активность митохондрий) влияют на способность клеток делиться. А перераспределение ионов кальция между разными отделами клетки влияет на работу митохондрий. Известно, что физические упражнения определенным образом действуют на ионный канал TRPC1, так что мышечные клетки начинают активнее делиться - их становится больше, вышедшие из строя клетки заменяются новыми, что идет мышцам только на пользу. Оказалось, что точно так же на TRPC1 действует переменное магнитное поле, которое всего в 10-15 раз сильнее магнитного поля Земли. Собственно, даже само магнитное поле Земли идет мышцам на пользу: когда в экспериментах мышечные клетки мышей полностью экранировали от него, они начинали расти медленнее. Добавочное поле усиливало клеточный рост; если же в клетках отключали ген TRPC1, то клетки опять же росли плохо - у них не было белка-"антенны", который воспринимал магнитное поле. Чтобы добиться клеточного улучшения, достаточно было действовать полем на клетки всего 10 минут в неделю. Но если говорить о полноценном организме, будь то мышь или человек, то тут оптимальное воздействие поля нужно будет еще оценить. И точно так же надо будет оценить, насколько вообще значим эффект от магнитного поля в масштабе полной мышцы или всей мускулатуры. Если же магнитное поле действует в этом смысле и на организм в целом, его вполне можно будет использовать не только для омолаживания стареющих мышц, но и для лечения людей с мышечными болезнями и для реабилитации тех, у кого мышцы ослабели от долгой неподвижности.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026