Létrehozott anyag a „kimeríthetetlen flakon” számára, amely maga kinyeri a páratartalmat a levegőből napfényben.

Új módja a víz kinyerésének a levegőből: napenergiával aktiválható MOF

Az Iowa Egyetem vegyészei egy szokatlan útját találták meg az atmoszfából való nedvesség kivonására, amely nem igényel energiát a folyamat során. A hagyományos porózus abszorptívok helyett kristályos szerkezetet hoztak létre, amely napfény hatására aktiválódik és ultrahosszú hullámhosszon (UV) érzékeny. Ez az „elméletileg végtelen flakon” képes vízgyűjtésre a levegőből külső erőforrások nélkül.

Mi az a MOF?
A MOF-ok, vagyis fém-organikus keretek – olyan anyagok, ahol a fématomok alkotják a rács csúcsait, és közöttük organikus molekulák kapcsolódnak. Amikor a fémes kötések szétbontódnak, helyüket organikát töltik be, hatalmas belső üregeket hozva létre. Ezeket a „dobozokat” testreszabhatjuk a kívánt molekulaméretekhez: csak azokat a vegyületeket tartják meg, amelyek fizikailag elférnek bennük. Ennek köszönhetően a MOF-okat használják CO₂, mérgező gázok és akár hasznos anyagok rögzítésére.

Hogyan működik az új anyag
Az Iowa kutatói egy speciális UV-re reagáló reakciót adtak hozzá a hagyományos MOF-hoz:

1. Világítás nélkül – a molekulák rácsa sűrű, nincs víztartó üreg.
2. UV-sugárzás után – a szerkezet átalakul, mikroszkopikus kavernák nyílnak.
3. Röntgenkristályszerkezeti elemzés kimutatta új üregekben lévő vízmolekulákat.

Így az anyag „aktiválódik” napfény hatására: amíg nem világítanak rá, száraz marad; fény hatására nyílnak a porok és a víz felszívódik.

Laboratóriumi kísérlet eredményei
- Páratartalom – laboratóriumi körülmények között a MOF körülbelül 5 % vízt tartott saját tömegéhez viszonyítva.
- Összehasonlítás a legjobb rendszerekkel – jelenleg alacsonyabb, mint néhány már létező MOF‑szerkezet esetén a vízgyűjtésre, de ez csak a működési elv megerősítése.

Perspektívák
Ez a kísérlet bemutatja a „tudatos” abszorptívok létrehozásának lehetőségét, amelyek nem csupán passzívan szívják be a nedvességet, hanem napfény hatására aktiválódnak. Ez nyitja az utat az anyag további fejlesztése és hatékonyságának növelése felé, hogy gyakorlati alkalmazásokban is hasznosítható legyen energia korlátozott körülmények között.