Prof. Bury: Ontdekkingen van Nobelprijswinnaars hebben een nieuw perspectief geboden op het ontwerp van nieuwe materialen

De ontdekkingen van de Nobelprijswinnaars van dit jaar in de scheikunde hebben een nieuw perspectief geboden op materie en het ontwerp van nieuwe materialen. Wetenschappers zijn steeds meer geïnteresseerd in MOF-materialen, hoewel effectieve en wijdverbreide toepassingen ervan nog in het verschiet liggen, aldus Dr. Wojciech Bury, ir., hoogleraar aan de Universiteit van Wrocław.

Susumu Kitagawa, Richard Robson en Omar M. Yaghi wonnen de Nobelprijs voor Scheikunde voor hun ontwikkeling van een nieuw type moleculaire architectuur: metaal-organische raamwerken. Voortbouwend op de ontdekkingen van de Nobelprijswinnaars van dit jaar zijn er talloze MOF-netwerken (Metal-Organic Frameworks) ontwikkeld, die kunnen helpen bij het bestrijden van veel huidige problemen, zoals luchtvervuiling en de uitstoot van giftige gassen.

"Er wordt al jaren beraadslaagd over de Nobelprijs voor metaal-organische netwerken, omdat wetenschappers wereldwijd enorm geïnteresseerd zijn in dit onderwerp. Toepassingen van deze materialen, naast perovskieten, zijn een zeer actueel onderwerp. We verwachtten een Nobelprijs op dit gebied, en we wachtten nog steeds af of die nu of in de nabije toekomst zou komen", vertelde Dr. Wojciech Bury, hoogleraar aan de Universiteit van Wrocław en hoofd van de Reticulaire Chemie en Katalyse Groep aan de Faculteit Scheikunde van de Universiteit van Wrocław, aan PAP.

Zoals de onderzoeker uitlegde, kunnen deze materialen worden vergeleken met chemische sponzen, waarvan de poreuze structuur de opslag van diverse stoffen mogelijk maakt en een breed scala aan toepassingsmogelijkheden biedt. "Deze eerste ontdekkingen met betrekking tot MOF-netwerken hebben aangetoond dat we te maken hebben met materialen met een enorm sorptievermogen en het vermogen om een ​​verscheidenheid aan moleculen op een veel grotere schaal op te slaan dan voorheen bekende materialen", legde de onderzoeker uit aan PAP.

Een van die toepassingen is de opslag van gassen, zoals broeikasgassen zoals koolstofdioxide. Een andere is de neutralisatie van giftige stoffen, wat nuttig kan zijn voor water- of luchtzuivering. Er wordt ook onderzoek gedaan naar de toepassing ervan voor gecontroleerde medicijnafgifte in geavanceerde therapieën.

"Misschien wel het meest geavanceerde gebied is de bouw van tanks voor de opslag van gassen, met name waterstof en methaan. Zo werd er bijvoorbeeld een prototype van een op methaan rijdende auto gebouwd en opgeslagen in een tank gevuld met MOF-materiaal", beschreef Dr. Wojciech Bury.

Hij voegde eraan toe dat er de laatste tijd veel onderzoek wordt gedaan naar het verkrijgen van waterdamp uit de lucht, wat van groot belang kan zijn voor de waterproductie in landen met een woestijnklimaat.

"De ontdekkingen van de Nobelprijswinnaars zijn fundamenteel, en van deze mogelijke toepassingen hebben we er nog geen enkele gevonden die echt baanbrekend is. We zijn nog steeds op zoek naar dergelijke toepassingen. Dit zijn nog steeds de heilige gralen die we graag willen ontdekken", legde hij uit.

Wat belangrijk is voor chemici, is dat ze dergelijke materialen kunnen ontwerpen, wat betekent dat ze materialen op maat kunnen verkrijgen. Ze kunnen de juiste bouwstenen selecteren, ze op een computer ontwerpen en ze vervolgens in het laboratorium produceren. Dit biedt, zoals de geïnterviewde van PAP benadrukte, een compleet nieuw perspectief op materie en het ontwerp van moderne materialen.

Het team van Dr. Wojciech Bury, hoogleraar aan de Universiteit van Wrocław, ontwikkelt momenteel hybride materialen die bedoeld zijn om giftige stoffen te neutraliseren. Hiervoor gebruiken ze MOF-netwerken. "We willen de wereld van MOF-materialen verbinden met die van polymeren, omdat een zekere beperking van deze materialen de moeilijkheid is om ze in specifieke vormen te vormen, d.w.z. in bruikbare vormen. We willen rigide MOF-materialen combineren met flexibele polymeermaterialen. Het uiteindelijke hybride materiaal zou dan de functies van beide materiaalgroepen bezitten", aldus de onderzoeker.

Wetenschap in Polen, Ewelina Krajczyńska-Wujec (PAP)

ekr/ agt/ mhr/

De PAP Foundation staat het gratis overnemen van artikelen van de website van Nauka w Polsce toe, mits u ons maandelijks per e-mail op de hoogte stelt van uw gebruik van de website en de bron van het artikel vermeldt. Vermeld op portals en websites het gelinkte adres: Bron: naukawpolsce.pl, en in tijdschriften de annotatie: Bron: Nauka w Polsce website - naukawpolsce.pl. Deze toestemming geldt niet voor informatie in de categorie "Wereld" of voor foto's of videomateriaal.