Випадковість привела до отримання "неможливого" матеріалу
У науці немає нічого неможливого, є тільки щось малоймовірне. Підтвердженням цьому в черговий раз служить той факт, що вченим з університету Упсали (Uppsala University) в Швеції вдалося отримати у чистому вигляді певний матеріал, який, як вважалося раніше, не може існувати в такій формі. Цей матеріал, що отримав назву Упсалит (Upsalite) являє собою одну з форм карбонату магнію і є абсолютним світовим рекордсменом по площі поверхні на одиницю маси і за його адсорбційним властивостями - здатністю поглинати воду або інші хімічні сполуки.
Вченим відомо, що в природі існує декілька форм карбонату магнію, які мають чітку та упорядковану кристалічну структуру, в якій міститься безліч молекул води. У природі не існує безводних форм цієї речовини, їх можна отримувати тільки в невеликих кількостях на лабораторному обладнанні з використанням досить складних процесів, високої температури і витрачаючи при цьому багато енергії.
Однак, Йохан Гомез де ла Торе (Johan Gomez de la Torre) і його колеги з Відділу нанотехнологій і функціональних матеріалів (Nanotechnology and Functional Materials Division), як це часто буває в науці, за рахунок чистої випадковості з'ясували, як повністю зневоднений карбонат магнію може бути отриманий за допомогою досить простого процесу, що протікає при низькій температурі.
Вищезгадана випадковість полягає в тому, що зацікавившись результатами кількох експериментів вчені забули і залишили якийсь випробувальний матеріал в реакційній камері на вихідні. Після того, як вчені повернулися в лабораторію в понеділок вранці вони виявили, що в камері за цей час сформувалася певна субстанція у вигляді твердого гелю. Висушивши цей гель і провівши аналіз матеріалу, вони знайшли, що їм в руки потрапило щось, вважалося до цього "неможливим". І після цього вченим знадобився ще рік додаткових експериментів, точного налаштування обладнання, збірки параметрів та аналізу, перш ніж їм вдалося відтворити те, що відбулося в реакційній камері за дві доби.
Але найдивнішим у цьому відкритті є унікальні властивості нового матеріалу. Упсалит має найвище значення площі поверхні на одиницю маси цього матеріалу, 800 квадратних метрів на грам, що є найбільшим таким показником на сьогоднішній день. Це ставить новий матеріал в один ряд з іншими высокопористыми матеріалами, що володіють великою площею поверхні, такими, як деякі форми кварцу (силікагель), цеоліти, метало-органічні матеріали та вуглецеві нанотрубки.
Вивчаючи структуру нового матеріалу, вчені з'ясували, що весь обсяг цього матеріалу заповнений крихітними порожніми порами, поверхня яких дає матеріалу унікальну можливість взаємодіяти з навколишнім середовищем. Приміром, упсалит здатний поглинути значно більша кількість води при більш низькій відносній вологості, ніж інші, доступні на сьогоднішній день матеріали.
Унікальні властивості упсалита можуть забезпечити застосування цього матеріалу в багатьох галузях промисловості, науки і техніки, включаючи ліквідацію наслідків викидів токсичних хімічних речовин, хімікатів і розливів нафти. Крім цього, матеріал з подібними властивостями може виявитися вкрай корисним для створення нових систем доставки лікарських препаратів, для систем штучного нюху, для створення акумуляторних батарей високої ємності і наукових приладів, з допомогою яких вчені отримають можливість проводити абсолютно нові експерименти.