Katalizator z nanorurkami kontra środki bojowe

[KopalniaWiedzy.pl 317]

Bojowe środki trujące wzbudzają lęk, jednak zespół z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standaryzacji i Technologii (National Institute of Standards and Technology, NIST) opracował bazujące na nanorurkach rozwiązanie, które pozwala sobie poradzić z organofosforanami, np. sarinem. Co istotne, można je wykorzystać w ubraniach, tak by toksyczne związki nie zdążyły wejść w kontakt ze skórą.

Amerykanie zademonstrowali, że nanorurki węglowe da się połączyć z miedziowym katalizatorem, który rozrywa kluczowe wiązania organofosforanów, rozkładając je do mniej szkodliwych związków. Niewielka ilość katalizatora niszczy wiązania w dużej liczbie cząsteczek. Ponieważ nanorurki nasilają zdolność katalizatora do rozrywania wiązań i łatwo je wpleść w tkaninę, Amerykanie uważają, że ich odkrycia pomogą w ochronie personelu wojskowego, który bierze udział w operacjach oczyszczania.

Organofosforany są szkodliwe zarówno, gdy się je wdycha, jak i gdy wchłoną się przez skórę. Bywają groźne nawet wtedy, kiedy niewystarczająco odkazi się odzież. By uniknąć niebezpiecznych sytuacji, naukowcy z NIST nie pracowali zatem z prawdziwymi środkami bojowymi. Zamiast tego posłużyli się cząsteczką z wiązaniem identycznym jak w organofosforanach.

Akademicy opracowali metodę przyłączania cząsteczki katalizatora do nanorurek. Podczas eksperymentów kompleksy nanorurki-katalizator osadzano na niewielkich arkuszach papieru i wkładano do roztworu zawierającego cząsteczki naśladujące (ang. mimic molecule). Dla porównania w innym roztworze testowano równolegle katalizator bez nanorurek.

Początkowo roztwór był przezroczysty, niemal jak woda. Gdy tylko dodaliśmy papier, zaczął jednak żółknąć (dochodziło do akumulacji produktu rozpadu). Mierzenie zmiany koloru pozwoliło nam określić [...] tempo katalizy. Dostrzegalne różnice pojawiły się w ciągu godziny, a im więcej czasu mijało, tym bardziej żółty stawał się roztwór - tłumaczy John Heddleston. Kompleks katalizator-nanorurki wypadał o wiele lepiej niż katalizator.

Angela Hight Walker podkreśla, że zanim pomysł zostanie wcielony w życie, trzeba odpowiedzieć na kilka pytań, np. czy lepiej dodawać katalizator do nanorurek przed czy po ich wpleceniu w tkaninę.

« powrót do artykułu