Bertsozientzia (7): “Nanoarkitektura”

Kultura zientifikoa zabaltzeko jaialdia antolatu? Bertsolaritza eta zientzia uztartu? Bai, “Jakinduriek mundue erreko dau 2016” ekitaldian. Zelan, baina? Lau zientzialarik gai baten inguruko azalpen laburrak emanda, bertsolariek zientzia oinarri hartuta errima eta neurria jartzen dutelarik eta guztia Kike Amonarrizen gidaritzapean.

Erreakzio kimikoen bidez nano eskalan egitura bereziak sortzeaz aritu zen Gotzone Barandika, 2016ko hirugarren hizlaria. Egitura ñimiño hauek sortzeko metodoez eta baita izan ditzaketen aplikazio praktikoez. Hidrogeno baterietan, adibidez.

Hidrogeno bateriak omen dira arazo energetikoaren irtenbide bideragarrienetako bat. Erregai fosilen alternatiba modura aurkezten dira, hidrogenoa oso arina eta ugaria da eta, beraz, erabat aproposa energia iturri gisa. Funtzionamendua ere nahiko erraza da, oso erreakzio sinplea dute oinarrian:

Erreakzioa gertatzerakoan elektroiak alde batetik bestera pasatzen dira, energia elektrikoa sortuta. Hidrogeno bateriek elektroien energia aprobetxatzen dute, bideoan ikus daitekeen bezala:

Hidrogeno baterien funtzionamendua

Hidrogeno bateriek, hala ere, zailtasunak ere badituzte. Giro tenperaturan gasa da hidrogenoa eta, gas guztiak bezala, ez du ez forma ezta bolumen definiturik. Libreki mugitzen diren H2 molekulez osatua dago eta abiadura handian mugitzen da, edukiontziaren azalera osoa bete arte.

Arriskutsu bihurtzen dute ezaugarri hauek, izan ere, hidrogenoa sukoia da gas egoeran eta zuzenean oxigenoarekin harremanetan jartzean eztanda egiten du. Bi elementu hauen arteko erreakzioa kontrolik gabe egiten bada, energia trukaketa bat-batean ematen da (hidrogeno ihes baten ondorioz, esaterako), eztanda egiten du eta energia aprobetxatzerik ez dago.

Eztanda ekiditeko molekulen antolaketari erreparatu behar zaio. Hidrogenoaren eta oxigenoaren arteko erreakzio kontrolgabea saihesteko molekulen antolaketa aldatu behar da. Molekulak ordenatzeko metodoetako bat nanoarkitektura da, nano eskalan sortutako materialak baliatu hidrogeno molekulak harrapatu eta antolatzeko.

Kimikariak, nanoarkitektoak

Hau da nanoarkitekturan lantzen den tamaina. Eta nanoarkitektura baliatzen dute kimikariek, besteren artean, hidrogeno molekulak antolatzeko balio duten egiturak sortzeko, erreakzio kimikoen bidez ezaugarri bereziak dituzten molekulak sortzen dituzte: MOFak.

Material solido, kristalino eta porotsuak dira eta oso baliagarriak izan daitezke, adibidez, hidrogeno molekulak harrapatu eta modu ordenatuan egituratzeko.

MOF hitza ingelesezko “Metal Organic Framework” da eratorria eta, izenak azaltzen duen moduan, metalez eta molekula organikoz osatutako egiturak dira. Katioi metaliko bat (kluster izenekoa) eta molekula organiko bat (ligando izenekoa) elkartzen direnean sortzen dira. Ioi metalikoa erdigunean kokatzen da eta koordinazio lotura bidez gehitzen zaizkio molekula organikoak.

Molekula errepikatuz osatutako makromolekulak dira MOFak, polimeroak, hortaz. Koordinazio polimeroak, zehazki. Metal ioia izatea da koordinazio polimeroek duten berezitasuna. MOFak, koordinazio polimeroen azpitaldea osatzen dute, poroak izateko gaitasuna duten azpitaldea, hain justu.

Klusterrak eta ligandoak osatzen duten egituraren errepikapenaz bat, bi edota hiru dimentsioko egitura dituzten materialak sortzen dira.

Egitura hauek dituzten barrunbeetan (poroetan) kokatzen dira hidrogeno edo harrapatu nahi diren molekulak. Modu honetan, hidrogenoa bezalako gasen molekulak modu ordenatuan finkatzen dira, berezko duen gas egoerako sukoitasuna deuseztatuta. Horretaz gain, bestelako abantailak ere eskaintzen ditu ordena molekularrak, gasak hartzen duen bolumena ere izugarri murriztu baitaiteke: 1g. material porotsu batek 7.000m²ko azalera har baitezake.

Hidrogenoa metatzeko eta garraiatzeko ez ezik, bestelako aplikazioak ere izan ditzake nanoarkitekturak, kutsatzaileen absortzioa edota farmakologia, adibidez.


Irailaren 26an Bilboko Bizkaia Aretoan, UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak antolatu zuen “Jakinduriek mundue erreko dau 2016” ekitaldian egin ziren lau hitzaldietatik Onintze Salazar meteorologoak “Zerk eragiten du gure osasunean?” hitzaldian dago oinarrituta artikulua.

Hitzaldi osoa:

Hiru bertsolari (Maialen Lujanbio, Beñat Gaztelumendi eta Jone Uria) eta lau zientzialari (Gotzone Barandika, Patxi Juaristi, Onintze Salazar eta Felix Zubia) bildu zituen “Jakinduriek mundue erreko dau 2016” ekitaldiak, zientzia eta bertsolaritza uztartu zituen egitasmoak.

Iturria: Zientzia Kaiera

Advertisements

Posted on 2017/06/16, in Berriak and tagged , , . Bookmark the permalink. Utzi iruzkina.

Utzi erantzun bat

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Aldatu )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Aldatu )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Aldatu )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Aldatu )

Connecting to %s

%d bloggers like this: