Speciální krystaly nám umožní dýchat pod vodou

Revoluční krystalický materiál dokáže vázat a uchovávat vysoce koncentrovaný kyslík a poté jej uvolňovat podle potřeb uživatele. Tento nový objev by mohl být přínosem pro potápěče, kteří by tak mohli získat nadlidskou schopnost vydržet pod vodou delší dobu bez použití tlakové láhve.Lidské tělo dokáže běžně fungovat při okolním vzduchu s 12% obsahem kyslíku. Co kdybychom jej však potřebovali ve vyšší koncentraci? Tato otázka byla hlavním tématem studie provedené na University of Southern Denmark ve spolupráci s University of Sydney v Austrálii.

Profesorka Christine McKenziová vedla studii po boku Jonase Sundberga z Katedry fyziky, chemie a farmacie na University of Southern Denmark.

Studie zjistila, že kbelík (10 litrů) plný mikroskopických zrnek, stačí k úplnému vysátí vzduchu z místnosti. „V laboratoři jsme viděli, jak tento materiál nasál kyslík ze vzduchu kolem nás,“ řekla profesorka Christine McKenziová.

„Nový materiál je menší a lehčí než ty, které jsou nyní používány ke stejnému účelu. „Pár zrnek obsahuje dostatek kyslíku pro jeden nádech, a protože tento materiál dokáže absorbovat kyslík z vody v okolí potápěče a dodávat mu jej, bude mu těchto pár zrnek stačit. Když se tato látka nasytí kyslíkem, lze ji přirovnat k tlakové láhvi, která obsahuje čistý kyslík pod tlakem – rozdíl je v tom, že tento materiál dokáže udržet třikrát více kyslíku,“ dodala profesorka Christine McKenziová.

Podle studie byl tento krystalický materiál získán za použití rentgenové difrakční analýzy, kdy bylo zobrazeno chování materiálu, který byl nejdříve nasycen kyslíkem, a poté vyprázdněn.

„Důležitá vlastnost tohoto nového materiálu je, že s kyslíkem nereaguje nevratně – i přesto, že absorbuje kyslík v takzvaném procesu selektivní chemisorpce. Materiál je jak senzor, tak nádoba pro kyslík – můžeme jej použít pro vázání, skladování a přepravu kyslíku – jako pevný umělý hemoglobin,“ pokračuje profesorka Christine McKenziová.

Neočekávaná vlastnost této novinky je proces skladování kyslíku, který, jak se ukázalo, je zcela přírodní. Kobalt, který je zásadní složkou nového krystalického materiálu, řídí proces absorpce a může tomuto materiálu poskytnout molekulární a elektronovou strukturu, která mu dává schopnost krást kyslík ze vzduchu.

„Rovněž je zajímavé, že materiál může opakovaně absorbovat a uvolňovat kyslík bez ztráty této schopnosti. Je to jako ponořit houbičku do vody, vymačkat ji z ní a celý proces opakovat pořád dokola,“ vysvětluje Christine McKenziová.

Profesorka Christine McKenziová také vysvětlila, že existuje mnoho podmínek, které mohou tento proces ovlivnit, a tím mít dopad na délku absorpce. Ve výsledku pak budou různé verze stejného materiálu. Za těchto podmínek budou existovat různé možnosti, jak řídit čas uvolnění.

Možnosti absorpčního krystalu jsou prakticky nekonečné a mohou mít dopad na veškeré oblasti, od medicíny až po průzkum vesmíru. (zdroj: collectivelyconscious.net)