"Признавам, че звучи лудо", казва Майкъл Вонг за идеята си да използва злато за почистване на токсични отпадъци. Вонг планира да комбинира златото с паладий - още по-скъпоценен метал - за третиране на замърсени подземни води под сметищата и замърсените фабрики и военни обекти. "Той не само работи по-бързо [от сегашните методи], но и сто пъти по-бърз", казва Вонг, "и се обзалагам, че и той ще бъде по-евтин."
Свързано съдържание
- Присъединете се към дискусията
- Млади иноватори в изкуствата и науките
- Последната дума
Златен почистващ препарат? Ето го трикът на Вонг: той създава златни наночастици. В неговото царство работният продукт се измерва не в карати, а в атоми. Разтворът с цвят на кафе съдържа 100 трилиона златни сфери - всяка с широчина само 15 атома или с ширина на вируса. Във всяка златна наносфера Вонг и неговият екип прашат пръст от атоми на паладий. Помислете за безкрайно малка лъжичка за сладолед, набрашнена с поръсване.
35-годишният калтехник и възпитаник на MIT казва, че не е обмислял много токсични отпадъци допреди три години, когато един от колегите му от Университета Райс (където той е наскоро професор по химическо инженерство) дойде при него и каза: " Имам проблем ", което означава нещо интересно за работа.
Проблемът се отнася до предполагаемия канцероген трихлороетен, или TCE, "един от най-повсеместните замърсители там", казва Вонг, и "наистина гадна молекула". Бистрият, сладко миришещ разтворител се използва от десетилетия за обезмасляване на металните части във фабрики и държавни съоръжения. „Навсякъде е“, добавя Вонг. "Използвахме TCE в нашите собствени лаборатории." Съоръженията за монтаж на НАСА са замърсени с него, както и някои от най-модерните изследователски лаборатории в страната. Агенцията за опазване на околната среда казва, че 60 процента от обектите за почистване на Superfund пристават на TCE; Министерството на отбраната казва, че 1400 от съоръженията си го правят. Прогнозните разходи за почистване са до 5 милиарда долара само за обектите на отбраната.
TCE се задържа като лош домакин, особено ако се работи с небрежно. Натрупва се в почвата и може да се запази с години в подпочвените води. В доклад от миналата година Националният изследователски съвет установи, че TCE е потенциална причина за рак на бъбреците; тя е свързана и с чернодробни проблеми, автоимунно заболяване и нарушена неврологична функция.
В момента най-разпространеният метод за отстраняване на TCE от подземните води е "изпомпване и пречистване", казва Вонг - да изпомпва водата от земята и да я пуска през филтър, изработен от активен въглен. („Мислете за това като за голям филтър за вода на Brita“, казва той.) Въглеродните зърна напояват TCE като гъба, но процесът оставя след себе си филтри, натоварени с TCE, които трябва да се съхраняват или изгарят. „Значи всъщност не сте се отървали от нищо“, казва Вонг. "Току-що сте го преместили от едно място на друго."
Тук идва Вонг. Той започна да мисли за използването на наночастиците като катализатор, за да реагира с TCE и да го раздели на това, което той нарича „щастливи странични продукти“.
От научната литература Вонг знаеше, че паладий е показал някакво обещание при деконструирането на TCE. „Паладийът работи добре, но не работи достатъчно силно“, казва Вонг. Така той и екипът му започнаха да се опитват
различни рецепти и след шест месеца достигнаха един момент на еврика, когато извайваха покрито с паладий ядро от златни атоми.
„Не повярвахме в началото, защото наночастиците злато-паладий бяха просто много по-ефективни - например, сто пъти по-ефективни“, казва той. "Виждате ли, самото злато не прави нищо на TCE." Но нещо много интересно се случва в интерфейса, където се срещат злато, паладий и TCE.
И само какво е това? "Не знаем!" казва Вонг. "Ние не разбираме химията. Но ние не я разбираме по добър начин", което означава, че той вярва, че екипът му ще го разбере скоро. "Нашият катализатор прави нещо наистина глупо."
Гуфи може да е, но нанотергентът на Вонг разгражда TCE до сравнително безвредни етанови и хлоридни соли. Той и неговият екип сега работят с инженери за изграждането на реактор с реални размери за тестване на наночастиците в замърсено място. Те се надяват да почистят TCE след около година и тогава ще видят дали имат рентабилния чист, който търсят.
"Това е много приятно изследване", казва Гален Стюки, професор по химия в Калифорнийския университет в Санта Барбара, където Вонг прави следдокторските си изследвания. "Майк е много креативен човек с добри прозрения и това, което прави, ще окаже голямо влияние върху много по-големия проблем с пречистването на водата и водата през следващите десет години."
Вонг е роден в град Квебек, Квебек, и израства в Сакраменто, Калифорния, където майка му е счетоводител, а баща му ръководи ресторант. Баща му също е бил собственик на мол за стриптийз, където бизнесът на химическо чистене на наемател е замърсен с химически братовчед на TCE. „Баща ми беше изплашен“, спомня си Вонг. "Той беше глобен, тъй като беше собственик на търговския център. Той беше юридически отговорен. Той наистина се омаза [за десетки хиляди долари глоби]. Така че баща ми има истински интерес към работата ми. Той продължава да ми казва:" Побързайте, синко! "
Уилям Бут е репортер на Washington Post, който е базиран в Лос Анджелис.
