Un chimist român dă viață materialelor care scot apă din deșert și revolucionază bateriile

O lingură de material cât un teren de fotbal!

Premiul Nobel pentru Chimie din 2025 le-a revenit cercetătorilor Susumu Kitagawa, Richard Robson și Omar M. Yaghi, pentru contribuția lor uriașă la dezvoltarea rețelelor metal-organice.

Această clasă de materiale, cunoscută sub acronimul MOF (metal-organic frameworks), a devenit un magnet pentru laboratoarele din întreaga lume. Printre cei care imping limitele acestui domeniu se află și Mircea Dincă, un chimist originar din România care predă acum la Universitatea Princeton.

Potrivit Autorității Naționale pentru Cercetare, structura cristalină a acestor materiale este formată din noduri metalice legate prin molecule organice, creând o rețea uriașă de pori microscopici.

Arhitectura unică a MOF-urilor ascunde o suprafață internă fabulos de mare, în ciuda unui volum exterior extrem de redus. Mircea Dincă a explicat plastic această proprietate într-un comunicat al Universității Princeton din aprilie 2026: o singură lingură din această substanță are o suprafață interioară comparabilă cu un teren de fotbal.

Apă potabilă extrasă din aerul uscat?

Acest spațiu interior generos este cheia pentru reținerea diferitelor molecule, de la apă și dioxid de carbon, până la metan, transformând MOF-urile în adevărate unelte minune pentru mediu și tehnologie.

În laboratoarele conduse de Dincă, potențialul microporos al acestor structuri este testat la maximum pentru a îmbunătăți bateriile, supercondensatoarele și procesele chimice. Una dintre cele mai mediatizate direcții vizează captarea apei direct din atmosferă, chiar și în regiunile cu o ariditate extremă.

Un studiu publicat în Nature Communications în mai 2025 a scos în evidență performanțele unui MOF numit Mg-SU-102. Materialul a dat rezultate remarcabile, începând să absoarbă apa la o umiditate relativă de doar 4,3%.

Capacitatea maximă de stocare a apei a atins 0,41 grame pentru fiecare gram de MOF.

Inovații majore în stocarea energiei!

Mai mult, testele de rezistență au arătat o stabilitate excelentă, cu pierderi minime după 500 de cicluri succesive de absorbție și eliberare.

Echipa lui Dincă lucrează acum la finisarea dimensiunii porilor, dorind ca materialul să rețină umezeala la praguri și mai joase și să o elibereze cu un consum minim de energie.

Dincolo de hidratează zonele aride, cercetările se concentrează și pe conductivitatea electrică a rețelelor metal-organice. Deși porii lor mari le fac de obicei bune izolatoare, intervențiile lui Dincă și ale colegilor săi au schimbat această regulă.

Aceste inovații deschid ușa către dispozitive avansate de stocare a energiei. Un exemplu clar a apărut în Nature Materials, unde a fost prezentat un supercondensator ce folosește un MOF conductor drept singur material activ în electrozi, renunțând la aditivii clasici sau lianți.

De la Făgăraș la catedra de la Princeton?

Dispozitivul testat a dat dovadă de o reziliență greu de egalat: și-a păstrat peste 90% din capacitatea inițială după 10.000 de cicluri complete de încărcare și descărcare. Studiul a fost lansat online în 2016 și tipărit în februarie 2017.

Parcursul lui Mircea Dincă vorbește despre o carieră internațională de top. Născut și crescut în Făgăraș, el a terminat licența la Universitatea Princeton în 2003.

După un doctorat obținut la UC Berkeley în 2008, a intrat în echipa MIT în 2010, devenind profesor titular în 2020, înainte de a reveni la Princeton ca profesor de chimie.

Conform Academiei Regale Suedeze de Științe, flexibilitatea structurală a MOF-urilor permite croirea lor pentru sarcini punctuale, de la captarea apei din aerul uscat și a dioxidului de carbon, până la stocarea gazelor și cataliză. Sunt concluzii care confirmă rolul central pe care materialele poroase îl vor juca în viitorul tehnologic al planetei.