Группа ученых из университета Квинса в Белфасте (Queen’s University Belfast) и Ливерпульского университета (University of Liverpool) создали жидкость, в состав которой входят молекулы, структурированные таким образом, что у них имеются отверстия, своего рода полые поры, в которых могут поместиться молекулы других веществ. Представьте себе пористую губку, которая может течь как вода — и вы получите общее представление о том, что удалось создать вышеупомянутым ученым.
«Материалы, в структуре которых существуют отверстия определенной величины, поры, известны давно и используются весьма широко в промышленности и науке, начиная от производства пластиковых бутылок и заканчивая производством различных химических веществ. Однако, до недавнего времени все такие материалы были исключительно твердыми материалами» — рассказывает Стюарт Джеймс (Stuart James), один из авторов статьи, опубликованной в журнале Nature, — «Нам же удалось спроектировать молекулы, которые находятся в жидкости, структура которых не позволяет этой жидкости заполнить все пространство. И эти пустые места могут выступать в роли микроскопических резервуаров, в результате чего эта жидкость оказалась способна поглощать и удерживать в своем объеме достаточно большое количество газа».
Молекулы, созданные для «пористой жидкости» имеют строение, подобное маленькой клетке с полостью внутри, состоящей из атомов углерода, водорода и кислорода. Эти молекулы-клетки растворены в другой жидкости, выступающей в роли растворителя. Молекулы жидкости-растворителя гораздо больше молекул-клеток и поэтому они не проникают внутрь последних. Внутреннее пространство молекул-клеток остается пустым, пока туда не попадает молекула другого вещества, к примеру, газа, небольшие размеры которой позволяют ей сделать это.
В результате этого, жидкость, подобно губке, способна «впитывать» газ. И эта ее особенность может оказаться весьма полезной в некоторых технологиях, к примеру, при извлечении углекислого газа из атмосферы Земли или для хранения большого количества водорода, который будет использоваться в качестве топлива для автомобилей с водородными топливными элементами.
В скором времени исследователи планируют провести дополнительные исследования, направленные на выяснение поглощающей способности новой пористой жидкости по отношению к углекислому газу, метану, водороду и другим газам. Кроме этого, они собираются спроектировать молекулы-клетки других видов, которые будут ориентированы на поглощение и удерживание молекул только определенных химических соединений. Также будет произведен поиск недорогих и простых способов извлечения газов, поглощенных пористой жидкостью. И, вполне вероятно, что после этого такие жидкости смогут преобразить некоторые области науки и производственных технологий.
