В Китае создали микроскопического "охотника" для добычи урана из морской воды
Ученые разработали микроскопический материал, способный плавать в воде и “охотиться” на ионы урана, который является важнейшим топливом для ядерных реакторов.
Исследователи из Китайской академии наук разработали микромотор, приводимый в движение светом, способный перемещаться в воде и активно захватывать ионы урана. Это значительный шаг вперед в разработке передовых материалов для добычи ресурсов из морской воды. Разработанная система основана на металлоорганическом каркасе, который преобразует свет в движение, позволяя ему функционировать как самодвижущийся сборщик урана, пишет Фокус.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Уран остается важнейшим топливом для ядерных реакторов, и, несмотря на то, что в морской воде растворено около 4,5 миллиардов тонн урана, его крайне низкая концентрация делает добычу технически сложной и экономически нецелесообразной.
Теперь китайские ученые создали материал, работающий при помощи света, который представляет собой микромотор на основе металлоорганического каркаса. Он может автономно перемещаться в воде, захватывая ионы урана.
Исследователи говорят, что, хотя базовая технология не нова, ее применение для добычи урана из морской воды, еще не рассматривалось.
Ученые создали пористые, губчатые частицы диаметром примерно 2 микрометра, значительно тоньше человеческого волоса, и модифицировали их внутреннюю химическую структуру, чтобы они оставались стабильными в воде в течение длительного времени. Эти частицы функционируют как микромоторы: при воздействии небольшого количества перекиси водорода они создают движущую силу и перемещаются в воде со скоростью около 7 микрометров в секунду.
При воздействии света частицы ускоряются, почти удваивая свою скорость и получая дополнительный импульс за счет солнечной энергии. В лабораторных условиях они продемонстрировали высокую эффективность извлечения урана из воды, улавливая до 406 миллиграммов урана на грамм воды. Затем уран преобразуется в стабильную минерализованную форму, что облегчает его отделение и хранение. Новая система активно перемещается в воде для обнаружения и захвата ионов урана и работает автономно.
В экспериментах ученые обнаружили возникающие модели поведения, похожее на охоту, когда частицы демонстрировали движение, как будто они действительно охотятся за своей жертвой, в данном случае ионами урана.
Ученые считают, что данная технология может быть использована для извлечения из морской воды других стратегически важных элементов, таких как рубидий и цезий. Но эта технология все еще находится на начальной стадии развития.
Как уже писал Фокус, ученые обнаружили крупнейшее месторождение меди, золота и серебра.
Также Фокус писал о самых странных геологических образованиях на мирах Солнечной системы.
При написании материала использованы источники: South China Morning Post, Interesting Engineering.