Создан материал, который забирает кислород из воздуха
Исследователи из Университета Южной Дании синтезировали материалы с кристаллической структурой, которые могут связываться и хранить кислород в высоких концентрациях. Одной ложки вещества достаточно, чтобы забрать из комнаты весь кислород. Законсервированный кислород можно использовать по мере необходимости.
Для нормальной жизнедеятельности человеку достаточно вдыхать воздух, содержащий 21 процент кислорода. Но иногда требуются более высокие концентрации, например, пациентам с кислородной недостаточностью, которым приходится носить с собой тяжелые кислородные баллоны. Или автомобилям на топливных элементах, которые полагаются на регулируемую подачу кислорода. Возможно, в будущем появятся реверсивные топливные элементы, работающие от солнца, которые будут отделять кислород от водорода, а затем рекомбинировать их с целью получения энергии.
Важной особенностью нового материала исследователи называют возможность обратной реакции с кислородом. Свойства вещества позволяют связывать, хранить и транспортировать кислород. Материал может связать в 160 раз больше кислорода, чем содержится в окружающем воздухе. Грубо говоря, он работает по принципу губки, которая сначала впитывает воду, затем выделяет ее при сжатии.
Исследователи
Собранный кислород может храниться в кристаллах сколько угодно долго. Он высвобождается при нагреве материала или при понижении давления. Сейчас ученые пытаются достать кислород из материала с помощью солнечного света.
Ключевой компонент нового материала – органически связанный кобальт. Скорость поглощения зависит от содержания кислорода в атмосферном воздухе, температуры, давления и других факторов. Процесс забора кислорода из окружающей среды может занимать секунды, минуты, часы или дни. Различные версии вещества могут связывать кислород с разной скоростью. Это позволяет создавать устройства, работающие в разных условиях. Например, из разных слоев такого материала можно будет собрать маску, которая будет активно забирать кислород из воздуха и доставлять его пациенту без помощи вспомогательного оборудования.
Насыщенный кислородом материал сравним с баллоном, который наполнен чистым кислородом под давлением. Разница в том, что это вещество может содержать втрое больше кислорода.
Новый материал может помочь не только больным гипоксией, но также водолазам, которые смогут дышать кислородом, полученным из окружающего воздуха и воды. Для одного вдоха достаточно иметь при себе всего несколько гранул материала.
Исследование было опубликовано в журнале Chemical Science.
