2026 m. rugpjūčio 27 d. ketvirtadienis, 10:15:05
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
2026-08-25 11:52
Vilniuje priimtas sprendimas nuo rugpjūčio 31 d. nebevežti atliekų į laikiną jų tvarkymo aikštelę Naujojoje Vilnioje. Joje jau esančios atliekos turės būti išgabentos iki rugsėjo 3 d., o ilgainiui šis atliekų srautas bus laikinai tvarkomas naujoje aikštelėje Sandėlių gatvėje.
nuotrauka
2026-08-24 13:06
Vilnius stiprina Neries vandens kokybės stebėseną ir pasirengimą reaguoti į taršos incidentus. Upėje įrengtos trys plūduriuojančios monitoringo stotelės, realiuoju laiku perduodančios duomenis apie vandens parametrų pokyčius, taip pat parengta infrastruktūra keturioms boninėms užtvaroms.
nuotrauka
2026-08-20 09:59
Naujai įrengtos viešosios erdvės dažnai po metų ar dvejų ima prarasti savo patrauklumą: trūkinėja suolų lentos, rūdija šiukšliadėžės, blunka žaidimų aikštelių įranga, o sporto dangos pradeda skilinėti.
nuotrauka
2026-08-10 16:09
Vilniaus regione gilėjant atliekų tvarkymo krizei, Aplinkos ministerija skubiai sukvietė atsakingų institucijų ir įmonių atstovus. Pagrindinis klausimas – kodėl Vilniaus kogeneracinė jėgainė (VKJ), nors anksčiau buvo įsipareigojusi didinti atliekų deginimo apimtis, šiuo metu jų priima mažiau. Sutart...
nuotrauka
2026-07-31 07:20
Vienas reikšmingiausių Vilniaus rajono kultūros paveldo objektų – Maišiagalos piliakalnis, dar vadinamas Bonos pilimi, artimiausiais metais bus pritaikytas patogesniam ir saugesniam lankymui. Vilniaus rajono savivaldybės administracija ir VšĮ Centrinė projektų valdymo agentūra jau pasirašė projekto ...
nuotrauka
2026-07-27 11:51
Lietuvos geologijos tarnyba (LGT) primena gyventojams, įmonėms ir kitiems gręžinių savininkams, kad anksčiau įrengtų, tačiau Žemės gelmių registre neregistruotų gėlo požeminio vandens gavybos gręžinių įteisinimo dokumentus būtina pateikti iki 2026 m. liepos 31 d. Svarbu tai, kad iki šios datos pats ...
nuotrauka
2026-07-24 11:56
Vilniaus apylinkės teismas priėmė Vilniaus apskrities atliekų tvarkymo centrui (VAATC) palankią nutartį – leista bendrovei patekti į mechaninio biologinio apdorojimo (MBA) įrenginių teritoriją ir pačiai organizuoti atliekų tvarkymą. Sprendimas priimtas įvertinus susidariusią ekstremalią situaciją, a...
nuotrauka
2026-07-21 07:47
Vis daugiau Lietuvos sodų ir viešųjų želdynų prižiūrėtojų renkasi kapiliarinį drėkinimą – technologiją, kuri vandenį tiekia tiesiai į augalo šaknų zoną ir leidžia užauginti vešlius gėlynus bei sveikas gyvatvores gerokai mažesnėmis vandens sąnaudomis. Apie tai, kaip veikia ši sistema ir kodėl, renkan...
nuotrauka
2026-07-20 07:32
AB „Kelių priežiūra“ šiemet visoje Lietuvoje plečia žvyrkelių dulkėtumo mažinimo programą. Darbai jau vykdomi 39 savivaldybėse, o priemonės taikomos prioritetiniuose valstybinės reikšmės kelių ruožuose prie maždaug 1 200 namų ūkių. Programos tikslas – sumažinti dulkių poveikį gyventojams, pagerinti ...
nuotrauka
2026-07-17 10:01
Vilniaus atliekų rūšiavimo gamyklą valdanti UAB „Energesman“ kreipėsi į Vilniaus apygardos teismą, prašydama taikyti laikinąsias apsaugos priemones dėl, bendrovės teigimu, skubotų UAB „VAATC“ veiksmų vienašališkai nutraukiant sutartis. Tuo pat metu, siekdama paneigti viešojoje erdvėje skelbiamus nuo...
nuotrauka
2026-07-14 12:18
Vilnius pradeda taikyti naujas priemones, kurios padės išsaugoti brandžius miesto medžius ir pagerinti jų augimo sąlygas. Tarp svarbiausių pokyčių – medžių sodinimas į struktūrines dėžes, ankstyvas arboristų įtraukimas į gatvių bei takų projektavimą ir didesnis dėmesys želdinių priežiūrai. Taip pat ...
nuotrauka
2026-07-13 13:57
Po remonto darbų likę dažai, lakai, automobilių priežiūros priemonės, alyva ar įvairios cheminės medžiagos neretai ilgus metus laikomos garažuose, rūsiuose ir ūkiniuose pastatuose. Tačiau netinkamai laikomos ar išmetamos kartu su buitinėmis atliekomis jos gali kelti pavojų aplinkai ir žmonių sveikat...
nuotrauka
2026-07-13 11:49
Energetikos ministerija informuoja, kad Lietuvos energetikos agentūra rugpjūčio 1 d. skelbs papildomą 5 mln. eurų vertės kvietimą gyventojams, norintiems pakeisti neefektyvius biomasės katilus moderniais ir aplinkai draugiškesniais šildymo sprendimais.
nuotrauka
2026-07-10 16:32
Vilniaus mechaninio biologinio apdorojimo (MBA) įrenginių ateitis atsidūrė dėmesio centre. Vilniaus apskrities atliekų tvarkymo centras (VAATC) paskelbė nutraukiantis eksploatavimo sutartį su UAB „Energesman“ ir perimantis operatoriaus funkcijas, motyvuodamas veiklos sutrikimais bei saugos reikalavi...
nuotrauka
2026-07-03 14:41
Lietuvoje dauguma ežerų priklauso valstybei, tačiau dalis jų yra privačioje nuosavybėje arba priklauso ir valstybei, ir privatiems savininkams. Nacionalinė žemės tarnyba primena, kad privačių ežerų statusas susiformavo vykdant žemės reformą, o šiandien kiekvienas gyventojas gali nesudėtingai pasitik...
nuotrauka
2026-07-03 09:17
Jūrės tvenkinio užtvankos būklė Kazlų Rūdos savivaldybėje pripažinta kelianti realią grėsmę žmonių saugumui, turtui ir aplinkai. Siekiant kuo greičiau pradėti avarinės būklės statinio remonto darbus ir išvengti galimų nelaimių, Kazlų Rūdos savivaldybėje paskelbta savivaldybės lygio ekstremali situac...
nuotrauka
2026-07-02 09:52
Prieš metus Gariūnų atliekų rūšiavimo centre kilęs didelis gaisras tapo rimtu perspėjimu visai atliekų tvarkymo sistemai. Šiandien Vilniaus miesto savivaldybė teigia matanti naujus rizikos signalus – „Energesman“ valdomoje teritorijoje vėl didėja susikaupusių atliekų kiekiai, todėl imamasi prevencin...
nuotrauka
2026-06-29 11:01
Pirmą kartą Lietuvoje atliktas išsamus ekosisteminių paslaugų vertinimas atskleidė, kad gamta yra ne tik aplinkos, bet ir tiesioginis ekonomikos bei visuomenės gerovės pagrindas. Valstybės duomenų agentūros parengtas tyrimas rodo, kad miškai, pievos, pasėliai, ežerai ir net miestų želdiniai kasdien ...
nuotrauka
2026-06-29 09:07
Kasdien rūpindamiesi namų švara ir asmens higiena retai susimąstome, kad į kanalizaciją patenkančios medžiagos ilgainiui tampa rimtu iššūkiu aplinkai. Plovikliai, kosmetikos priemonės, vaistų likučiai, mikroplastikai ir kiti sunkiai skaidomi junginiai gali pasiekti upes, ežerus, Baltijos jūrą, o tam...
nuotrauka
2026-06-26 09:10
Šiomis dienomis Lietuvą pasieks daugiau kaip 30 laipsnių karščiai, todėl daugelyje namų visu pajėgumu veiks oro kondicionieriai. Tačiau, pasak „Elektrum Lietuva“ produktų vadovės Eglės Afanasjevos, būtent per karščius gyventojai dažniausiai daro klaidas, kurios ne tik nepadidina komforto, bet ir ger...

Statybunaujienos.lt » Aplinka