Molekule vode (H2O) savršene su veličine i oblika za prolazak kroz pore novih MOF-mreža. To im omogućuje da se upiju u materijal. Također imaju jednu drugu osobinu koja je jednako važna, a to je da njihov unutarnji raspored električnih naboja privlači vodu. Molekula vode je donekle u obliku slova V. Negativno nabijeni atom kisika “sjedi” na dnu tog “V”, objašnjava Xia. Na vrhovima V-a sjede dva pozitivno nabijena atoma vodika. Ali nisu sve MOF-mreže za prikupljanje vode podjednako korisne. Neke previše dobro privlače na sebe molekule vode pa je poslije potrebno puno energije kako bi se oslobodila ta sakupljena voda. Xia je smislio rješenje: pronaći MOF-mrežu koja ne prianja uz molekule vode toliko čvrsto. On i njegovi suradnici istražili su devet različitih MOF-mreža koje mogu prikupiti vodu. Neke od njih sadržavale su cink, a ostale su bile izrađene od titana, bakra, kroma ili cirkonija. U laboratorij su smjestili uzorke svake od njih u okruženje vlažne, sobne temperature tijekom čitavog dana. Zatim su zagrijavali materijal na suhom zraku, kako bi otpustio sakupljenu vodu. Taj su postupak ponovili desetak puta. Neke MOF-mreže nisu povukle puno vode. Druge su u početku skupljale puno vode, ali poslije bi oslobodile samo njen mali dio. U kasnijim ciklusima materijal je također mogao
apsorbirati mnogo manje vode nego što je to bio slučaj u početku. Xia kaže kako je to znak da takvi materijali malo previše dobro vuku vodu na sebe. Jedna MOF-mreža bazirana na cirkoniju pokazala je dobre rezultate. Ispitni uzorci uvijek su bili mali, ali da je težina tog uzorka MOF--mreže bila 1 kilogram, materijal bi apsorbirao i nakon toga otpustio više od 8 litara vode svaki dan. To je više od bilo kojeg prethodnog sustava prikupljanja vode koji se temelji na MOF-mrežama. Omar Yaghi, znanstvenik materijala sa Sveučilišta Kalifornija u Berkeleyu kaže da postoji velika razlika između laboratorijskih testova i terenskih studija te da izazov nije samo uzimati vodu iz vlažnog zraka, već to činiti i pri niskoj vlažnosti. Skupljanje vodene pare iz zraka s razinom vlage manjom od 50 posto vrlo je izazovno. No, u novijim terenskim ispitivanjima neke MOFmreže pokazale su izvrsne rezultate u sakupljanju vode, čak i u okolišima poput pustinje. Kilogram MOF-mreže na bazi aluminija, izložene vanjskom zraku u kojem je vlaga bila oko 10 posto je, čak i u tim vrlo sušnim uvjetima, uspio prikupiti 0,7 litara vode iz zraka. Izvor: www.sciencenewsforstudents.org Snježana Krčmar
Bionička gljiva koja stvara električnu energiju Znanstvenici su otkrili kako mogu 3D otisnuti bakterije na zakrivljeni klobuk gljiva Neke bakterije imaju superiorne sposobnosti koje bi znanstvenici voljeli iskoristiti. Ti mikroorganizmi hvataju energiju iz svjetlosti, baš kao što to čine i biljke. Znanstvenici su htjeli potaknuti ove bakterije da proizvode električnu energiju, ali u prvim istraživanjima one nisu dugo mogle preživjeti na umjetnim površinama. Potom su ih premjestili na živu površinu ‒ gljivu. Njihova je kreacija ‒ prva gljiva koja proizvodi električnu energiju.
NOVE TEHNOLOGIJE
Sudeep Joshi bavi se primijenjenom fizikom na Tehnološkom institutu Stevens u Hobokenu, New Jersey. On i njegovi kolege pretvorili su tu gljivu ‒ gljivicu ‒ u minienergetsku farmu. Ova bionička gljiva kombinira trodimenzionalni tisak, vodljivu tintu i bakterije za proizvodnju električne energije. Njen dizajn mogao bi dovesti do novih načina kombiniranja prirode s elektronikom. Cijanobakterije (ponekad zvane plavozelene alge) proizvode vlastitu hranu od sunčeve svjetlosti. Kao i biljke, čine to pomoću fotosinteze ‒ procesa koji razdvaja molekule vode, oslobađajući elektrone. Bakterije ispuštaju mnoštvo
7
