I chimici dei materiali nel Regno dell'Arabia Saudita hanno sviluppato un solido superporoso costituito da un mosaico di ioni metallici e leganti organici (una struttura metallo-organica, o MOF) che può aspirare fino al 200% del proprio peso di umidità atmosferica. La tecnologia, presentato l'11 gennaio sulla rivista chimica , potrebbe essere applicato alla regolazione dei livelli di umidità, particolarmente in ambienti ristretti come le cabine degli aerei e gli edifici climatizzati.

"Non sono sorpreso che i MOF superino i solidi esistenti nell'assorbimento della capacità di acqua, ", afferma l'autore senior Mohamed Eddaoudi, della King Abdullah University of Science and Technology. "Modularità dei MOF, superfici ultraelevate, e grandi volumi di pori, combinato con la capacità di controllare la funzionalità della superficie dei pori e la dimensione e la forma dei pori, posizionare i MOF come potenziali candidati per sistemi di controllo dell'umidità efficienti dal punto di vista energetico ed economici".

Materiali superassorbenti permanentemente porosi, con la stabilità idrolitica richiesta combinata e un significativo assorbimento di acqua, sono difficili da realizzare perché la maggior parte dei solidi porosi sono troppo densi o troppo reattivi all'acqua. Eddaoudi e i suoi collaboratori hanno superato questo problema con la progettazione di Cr- società -MOF-1, un MOF costituito da ioni cromo legati tra loro da ligandi organici a base di carbossilati che lasciano gabbie e canali ben definiti per la raccolta dell'acqua. Gli ioni di cromo sono tenuti in posizione da porzioni di carbossilato in modo bidentato, formando un cluster rigido di cromo (III) esacarbossilato osso-trinucleare, assicurando che la risultante Cr- società - L'adsorbente MOF-1 possiede la stabilità idrolitica richiesta.

I ricercatori hanno testato Cr- società -Le proprietà di assorbimento dell'acqua di MOF-1 e hanno scoperto che quando l'umidità relativa aumenta fino al 55%, la quantità di acqua assorbita aumenta gradualmente, seguito da un forte assorbimento di acqua tra il 60 e il 75% di umidità relativa. Come questo punto, il MOF raggiunge la sua capacità massima, dove può catturare quasi il doppio del suo peso in acqua adsorbita (1,95 g/g). marcatamente, Cr- società -MOF-1 mantiene la sua integrità strutturale e le sue prestazioni su oltre 100 cicli testati di adsorbimento-desorbimento del vapore acqueo.

Ora che i ricercatori hanno un materiale in grado di regolare facilmente l'umidità (assorbe e desorbe), sono impegnati in un lavoro collaborativo per sviluppare modi per creare un dispositivo di controllo dell'umidità.

"In 20 anni siamo passati dal folklore secondo cui i MOF non sono stabili e sono solo graziose strutture a MOF con stabilità idrolitica senza precedenti e proprietà eccezionali rilevanti per la sicurezza energetica e la sostenibilità ambientale, " Dice Eddaoudi. "Non c'è dubbio nella mia mente che il futuro dei MOF è luminoso, e l'unica limitazione sarà l'immaginazione dello scienziato su dove i MOF possono essere distribuiti in modo efficace ed efficiente".