2026 m. kovo 15 d. sekmadienis, 10:59:46
Reklama  |  facebook

Metalo–organiniai karkasai: Nobelio premija įvertintos medžiagos jau pakeliui į pramonę

2026-02-24 13:54
Anglies dioksido perteklius atmosferoje, užteršti vandens ištekliai ir nuolat griežtėjantys aplinkosaugos reikalavimai verčia ieškoti technologinių sprendimų, galinčių teršalus sulaikyti molekuliniu lygmeniu. Viena perspektyviausių krypčių – metalo–organiniai karkasai (angl. MOF, metal–organic frameworks), itin porėtos kristalinės medžiagos, kurios jau daugiau nei du dešimtmečius išlieka intensyvių mokslinių tyrimų centre.
nuotrauka
Kauno technologijos universitetas mokslininkas dr. Samy Yousef. KTU nuotr.


Minimos įmonės
Kauno technologijos universitetas (KTU),
Jų reikšmė fundamentiniam mokslui buvo įtvirtinta 2025 metais, kai Nobelio chemijos premija skirta šių medžiagų kūrėjams. Vis dėlto, nepaisant tarptautinio pripažinimo ir išskirtinių savybių, metalo–organiniai karkasai iki šiol retai taikomi pramonėje – tam kliudo sudėtingi sintezės procesai ir sunkiai prognozuojami gamybos kaštai.

Šią atotrūkio tarp mokslo ir praktikos problemą nagrinėja Kauno technologijos universitetas mokslininkas dr. Samy Yousef, modeliuodamas, kaip Nobelio premija įvertintas medžiagas būtų galima patikimai ir ekonomiškai gaminti pramoniniu mastu.

Nuo CO₂ surinkimo iki biomedicinos: platus taikymo spektras

Metalo–organiniai karkasai formuojami jungiant metalo jonus su organinėmis molekulėmis į itin tvarkingas trimates struktūras. Tokia architektūra leidžia tiksliai kontroliuoti porų dydį, paviršiaus plotą ir chemines savybes. Dėl šios priežasties medžiagas galima „sukonfigūruoti“ konkrečioms technologinėms užduotims.

Aplinkosaugos srityje jos vertinamos kaip itin selektyvūs molekuliniai filtrai, tinkami anglies dioksido surinkimui, dujų kaupimui, nuotekų valymui, medžiagų atskyrimui bei kataliziniams procesams. Gebėjimas selektyviai adsorbuoti tam tikras molekules leidžia efektyviau šalinti teršalus tiek iš oro, tiek iš vandens.

Vis dėlto potencialas neapsiriboja vien klimato kaitos švelninimu. Priklausomai nuo struktūros ir cheminės sudėties, metalo–organiniai karkasai gali būti taikomi optiniuose jutikliuose, vaistų pernašos ir kontroliuojamo atpalaidavimo sistemose, biomedicininėse technologijose ar net kuriant antioksidacines medžiagas. Būtent struktūrinis lankstumas ir galimybė tiksliai pritaikyti savybes konkrečiai funkcijai lemia, kad ši medžiagų klasė išlieka viena dinamiškiausių šiuolaikinės medžiagotyros krypčių.

Kodėl pažangios medžiagos vis dar lieka laboratorijose?

Nepaisant įspūdingų charakteristikų, metalo–organiniai karkasai dažniausiai gaminami nedideliais kiekiais ir naudojami moksliniuose tyrimuose ar nišinėse technologijose. Viena pagrindinių priežasčių – laboratoriniuose eksperimentuose nepakankamai įvertinami pramonei kritiniai aspektai: antrinių atliekų tvarkymas, tirpiklių regeneravimas, procesų nuoseklumas ir integracija į esamas gamybos grandines.

Spręsdamas šią problemą, KTU mokslininkas, remdamasis laboratorinėmis sintezės schemomis, suprojektavo integruotas metalo–organinių karkasų gamybos linijas, orientuotas į pramoninį mastą. Modeliuojant buvo pasirinkta realiai rinkoje prieinama įranga, įvertinti atskiri technologiniai etapai, jų tarpusavio suderinamumas bei galimi gamybos pajėgumai.

Analizė apėmė žaliavų, reagentų, elektros energijos ir darbo sąnaudas. Skaičiavimai atlikti atsižvelgiant į Lietuvoje galiojančias ekonomines ir teisines sąlygas, todėl rezultatai leidžia realistiškai įvertinti tokios gamybos komercinį gyvybingumą.

Tyrimas parodė, kad, pasirinkus tinkamą sintezės metodą ir optimizavus procesų integraciją, metalo–organinių karkasų gamyba gali būti finansiškai pagrįsta, o investicijos į gamybos linijas atsipirkti per santykinai trumpą laikotarpį. Prognozuojama, kad artimiausiais metais galėtų atsirasti pilnai veikiančios linijos, kurių pajėgumas siektų kelias tonas produkcijos per metus.

Tokiu atveju metalo–organiniai karkasai iš laboratorijų persikeltų į kasdienes technologijas. Vartotojai su jais susidurtų netiesiogiai – oro valytuvuose, pastatų vėdinimo sistemose ar vandens filtravimo įrenginiuose. Dėl itin didelio paviršiaus ploto ir selektyvumo šios medžiagos galėtų nepastebimai didinti įrenginių efektyvumą, mažinti energijos sąnaudas ir prisidėti prie tvaresnės aplinkos kūrimo. 
Statybunaujienos.lt



Aplinka

nuotrauka
2026-03-12 07:50
Nacionalinio krizių valdymo centro sprendimu Lietuvoje aktyvuota pirmoji iš keturių pasirengimo galimam potvyniui valdymo fazių. Iki šiol buvo vykdomi tik nulinės fazės – nuolatinės stebėsenos ir išankstinio vertinimo – veiksmai. Naujas sprendimas priimtas atsižvelgiant į dalyje šalies upių stebimas...
nuotrauka
2026-03-06 11:37
Lietuvos vyriausiasis administracinis teismas (LVAT) 2026 m. kovo 4 d. nutartimi panaikino Regionų administracinio teismo sprendimą, kuriuo buvo tenkintas Pagirių bendruomenės „Medeina“ skundas dėl medžio plaušo plokščių gamyklos poveikio aplinkai vertinimo (PAV). Teismas nusprendė, kad Aplinkos aps...
nuotrauka
2026-03-05 14:03
Artimiausiu metu Klaipėdos Melnragėje prasidės pokyčiai, kuriuos pajus visi keliaujantys jūros link. Numatyta atnaujinti pagrindines prieigas prie paplūdimio – Audros gatvės atkarpą nuo Melnragės žiedo iki kopagūbrio bei taką per kopas link gelbėtojų posto. Taip pat bus sutvarkytos tako link pajūrio...
nuotrauka
2026-02-26 15:17
Nacionalinis krizių valdymo centras (NKVC), gavęs Lietuvos Respublikos aplinkos ministerija parengtą situacijos vertinimą, pateikė savivaldybėms rekomendacijas dėl šiuo metu tikslingų prevencinių veiksmų, siekiant sumažinti galimų potvynių riziką. Šie veiksmai įgyvendinami vadovaujantis Vyriausybės ...
nuotrauka
2026-02-26 11:01
Vilniaus Salininkų gyvenvietėje planuojama iš esmės atgaivinti dviejų tvenkinių teritoriją, paverčiant ją šiuolaikišku laisvalaikio ir gamtos pažinimo parku. Teritorijoje tarp dviejų mokyklų bus įrengta pasivaikščiojimo takų sistema, pontoninės terasos ant vandens, pažintinės trasos miško zonoje, va...
nuotrauka
2026-02-04 09:30
Kol žiema dar sukausčiusi upes ledu, po juo kaupiasi pavasario rizikos. Mokslininkai įspėja, kad dėl storos ledo dangos ir galimo staigaus atšilimo šių metų pavasarinis potvynis gali būti intensyvesnis nei pastaraisiais metais. Dideli ledo kiekiai, sniego tirpsmas ir ledonešis gali kelti grėsmę gyve...
nuotrauka
2026-02-03 10:03
Žiemos šalčiams įsibėgėjus ir kai kur Lietuvoje fiksuojant itin žemą temperatūrą – atliekų tvarkymo sistemos taip pat susiduria su iššūkiais, kurių dažnai nepastebi gyventojai. Atliekų tvarkytojai primena, kaip tinkamai tvarkyti savo atliekas žiemos sąlygomis, kad nekiltų problemų dėl atliekų išveži...
nuotrauka
2026-01-29 11:45
Aplink verslo centrą „Sąvaržėlė“, Konstitucijos prospekte 14A, bus kuriama bioįvairovę palaikanti aplinka. Britų architektūros legendos Richardo Rogerso įkurta RSHP studija ir kraštovaizdžio kūrėjai iš Londono „Gillespies“ formuos žaliąsias erdves, kurių vienu pagrindinių akcentų taps natūraliai nuv...
nuotrauka
2026-01-27 11:20
Aplinkos apsaugos agentūros Hidrografinio tinklo skyriaus specialistai parengė interaktyvius žemėlapius, kuriuose skelbiama informacija apie teritorijas, kurioms gali kilti potvynių grėsmės ir rizikos.
nuotrauka
2026-01-23 14:04
Vilniaus apskrities atliekų tvarkymo centras (VAATC) primena, kad nuo 2026 m. sausio 2 d. didelių gabaritų atliekų surinkimo aikštelėse (DGASA) įsigaliojo statybinių atliekų priėmimo kainodaros pokyčiai. Jie pirmiausia susiję su izoliacinių statybinių medžiagų tvarkymu ir yra skirti efektyvesniam at...
nuotrauka
2026-01-21 11:20
Vilniuje baigtas pirmasis Neries upės dugno valymo etapas. Ambicingą projektą dar vasarą pradėjo NT plėtros bendrovė „Darnu Group“ kartu su Lietuvos hidrobiologų draugija ir profesionalių narų komanda. Valymo metu narai iškėlė daugiau nei 2 tonas šiukšlių ir išvalė pirmąjį planuotą upės ruožą – nuo ...
nuotrauka
2026-01-20 11:52
Artimiausiose meteorologų prognozėse – dviženklė neigiama temperatūra. Su žiemos iššūkiais šiuo metu susiduria ne tik gyventojai, bet ir transporto infrastruktūrą prižiūrinčios bendrovės. Didžiausias dėmesys dabar skiriamas daugiabučių kiemams, kuriuose sniego sankaupos jau apsunkina judėjimą ir aut...
nuotrauka
2026-01-20 10:19
Aplinkos ministerija parengė ir teikia derinti svarbų įstatymų pakeitimų paketą, apimantį Architektūros, Lietuvos architektų rūmų, Želdynų bei Sodininkų bendrijų įstatymus. Šia iniciatyva siekiama ne tik kurti tvaresnę bei estetiškesnę aplinką miestuose, bet ir iš esmės sustiprinti urbanizuotų terit...
nuotrauka
2026-01-20 10:09
Nors didėjantis saulės elektrinių skaičius Europoje stiprina energetinę nepriklausomybę, tai kartu formuoja milžinišką ateities iššūkį. VILNIUS TECH Tvarumo centro tyrėjas dr. Tadas Radavičius prognozuoja, kad iki 2050 m. žemyne susikaups daugiau nei 10 mln. tonų modulių atliekų. Kadangi moduliai ta...
nuotrauka
2026-01-19 14:57
Vasarį gyventojai už sausio mėnesį gali sulaukti didesnių sąskaitų už šildymą. Valstybinė energetikos reguliavimo taryba (VERT) pabrėžia, kad tai lemia objektyvūs veiksniai: gerokai žemesnė nei įprasta oro temperatūra, dėl kurios išaugo šilumos suvartojimas, taip pat nuo 2026 m. sausio 1 d. panaikin...
nuotrauka
2026-01-15 10:21
Bendrovės „Vilniaus vandenys" duomenimis, per praėjusius metus Vilniuje buvo sunaudotas rekordinis vandens kiekis – sostinės gyventojai iš viso suvartojo 35,6 mln. kubinių metrų vandens arba daugiau nei 14 tūkst. olimpinių baseinų.
nuotrauka
2026-01-14 09:30
Tęsiantis itin žiemiškų orų ciklui, AB „Kelių priežiūra“ dalijasi pastarųjų dviejų savaičių žiemos darbų statistika. Šiuo laikotarpiu valstybinės reikšmės keliuose buvo dirbama padidintu pajėgumu, reaguojant į sniegą, pūgas ir sparčiai kintančias eismo sąlygas visoje šalies teritorijoje.
nuotrauka
2026-01-10 09:29
Intensyvus snygis iš esmės keičia pastatų apkrovų balansą, ypač kai sniegas tampa šlapias ir prisotintas vandens. Tokiu atveju jo svoris kelis kartus viršija sausam sniegui būdingą apkrovą, todėl labiausiai nukenčia mažo nuolydžio stogai, senesnių pastatų perdangos bei lengvos konstrukcijos. Praktik...
nuotrauka
2026-01-07 13:58
Vyriausybės posėdyje pritarta Aplinkos ministerijos siūlymui reikšmingai išplėsti Druskininkų savivaldybėje esantį Cimakavo valstybinį ornitologinį draustinį – jo plotas didinamas nuo 366 iki 1961 ha. Kartu nutarta pakeisti draustinio statusą į botaninį-zoologinį. Visa teritorija priklauso valstybei...
nuotrauka
2026-01-07 09:15
Dažnas Lietuvos gyventojas prie rūšiavimo konteinerio rankoje laikydamas įskilusią porcelianinę lėkštę, sprendimą priima greitai: „turbūt čia prie stiklo“. Tačiau per parą 180 tonų stiklo išlydančiam ir gamyboje perdirbamą stiklą naudojančiam „Panevėžio stiklui“ tai toli gražu ne smulkmena – vienas ...

Statybunaujienos.lt » Aplinka