Ten katalizator niszczy "wieczne chemikalia". Wystarczy kilka sekund
Niektóre związki cechuje niesamowita odporność na wodę, tłuszcze, ciepło i światło UV. Tak były projektowane. Problem się pojawia, gdy przestają być użyteczne. Tu nie ma mowy o łatwym recyklingu.
Znasz ten moment w grach, kiedy trafiasz na wroga z paskiem zdrowia dłuższym niż raport z benchmarków kart graficznych? Takie są właśnie PFAS, czyli per- i polifluorowane związki alkilowe - znane szerzej jako wieczne chemikalia. To grupa syntetycznych związków, których używa się praktycznie wszędzie: od nieprzemakalnych kurtek, przez powłoki nieprzywierające w patelniach, po sprzęt dla astronautów. Tak niezniszczalne jak klasyczny ThinkPad.
PFAS rozprzestrzeniają się po środowisku jak wiralowe memy: przesiąkają do wody, gleby, roślin, a w końcu - do nas. Niestety lista podejrzewanych skutków zdrowotnych tych chemikaliów jest bardzo długa. Są powiązane m.in. z ryzykiem nowotworów i zaburzeniami hormonalnymi.
Czytaj też:
Przełom z Goethe-Universität. Dwie borowe kule kontra wieczna chemia
Na szczęście pojawił się nowy gracz, który w kilka sekund rozbija tych molekularnych bossów. Naukowcy z Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie opracowali rewolucyjny katalizator, który pozwala rozszczepić wyjątkowo mocne wiązania węgiel-fluor (C–F) - i to w temperaturze pokojowej.
Sercem przełomu są dwa atomy boru umieszczone w karbonowej matrycy. To nie jest żadna platynowa czy palladowa alchemia tylko metal free tech - katalizator działa bez obecności rzadkich i toksycznych metali. To ważne nie tylko dla ceny, ale i środowiska.
Konstrukcja tego katalizatora jest odporna na powietrze i wilgoć - w świecie związków boru raczej unikatowa cecha. Dzięki temu rozwiązaniu proces rozpadania PFAS można uruchomić niemal od ręki, nie bojąc się kaprysów warunków laboratoryjnych.
Jak działa nowy katalizator? Rozpuszczamy twardą naukę
Mechanizm, jak wyjaśniają twórcy, polega na przenoszeniu elektronów przez dwa atomy boru. Do tej pory źródłem elektronów były najczęściej metale alkaiczne (np. lit), ale zespół już pracuje nad rozwiązaniem, w którym elektrony będą płynąć bezpośrednio z prądu. Efekt? Rozpad wiecznych wiązań C–F następuje w kilka sekund - i to przy znikomym zużyciu energii.
Nowy katalizator to nie tylko oręż przeciwko środowiskowym bossom. Chemicy widzą tu narzędzie, które pozwoli im nie tylko eliminować PFAS z odpadów czy ścieków, ale także precyzyjnie manipulować poziomem fluorowania w cząsteczkach farmaceutyków.
Już dziś wielu producentów elektroniki korzysta z PFAS przy powłokach ochronnych podzespołów - katalizator może się przydać nie tylko do oczyszczania odpadów poprodukcyjnych, ale też do projektowania nowych materiałów z precyzyjnie kontrolowaną strukturą chemiczną. Szansa dla branż high-tech? Jak najbardziej. Zespół z Frankfurtu podkreśla, że przełom można wdrożyć zarówno w laboratorium, jak i przemyśle.
Czy ten katalizator uratuje świat? Najpewniej nie w pojedynkę - ale jest jednym z najbardziej obiecujących narzędzi w arsenale naukowców i inżynierów walczących z wiecznymi chemikaliami. Warto śledzić dalsze postępy zespołu i gotowe aplikacje tej technologii, bo - podobnie jak w przypadku innych technologicznych przełomów - dziś to tylko news, a jutro może być realną bronią w walce o czyste środowisko i zdrowszą elektronikę użytkową.
