گروهی از محققان به سرپرستی دانشمندان دانشگاه هریوت وات در اسکاتلند ماده متخلخل جدیدی طراحی کرده اند که می تواند دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای را ذخیره کند. این تیم با همکاری محققان دانشگاه لیورپول، کینگز کالج لندن، دانشگاه ساوتهمپتون و دانشگاه علم و فناوری چین شرقی، از مدل‌سازی کامپیوتری برای پیش‌بینی دقیق نحوه ترکیب مولکول‌ها در نوع جدید مواد متخلخل استفاده کردند.
این مطالعه که در مجله Nature Synthesis منتشر شده است، چگونگی ایجاد مولکول های توخالی سلول مانند با ظرفیت بالا برای ذخیره گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن و هگزا فلوراید گوگرد را شرح می دهد. هگزا فلوراید گوگرد یک گاز گلخانه ای قوی تر از دی اکسید کربن است که می تواند هزاران سال در جو باقی بماند.
نویسندگان مقاله می گویند با اشاره به اینکه ما برای کمک به حل بزرگترین چالش جامعه به مواد متخلخل نیاز داریم، کاشت درختان راهی موثر برای جذب کربن است، اما بسیار کند است. بنابراین، برای جذب موثرتر و سریعتر گازهای گلخانه ای از محیط به مداخله انسانی مانند مولکول های مصنوعی نیاز داریم.
مولکول های سلول مانند جدیدی با استفاده از مولکول های سلول مانند دیگر برای ایجاد نوع جدیدی از مواد متخلخل ایجاد شده اند. نویسندگان این مطالعه می‌گویند که ترکیب تحقیقات محاسباتی مانند تحقیقات آنها با فناوری‌های هوش مصنوعی جدید می‌تواند منبع بی‌سابقه‌ای از مواد جدید برای حل مهم‌ترین چالش‌های جامعه ایجاد کند و این مطالعه گام مهمی در این مسیر است.
محققان از یک مدل کامپیوتری برای پیش‌بینی دقیق نحوه قرارگیری مولکول‌ها در مواد متخلخل جدید استفاده کردند.
کارشناسان مدل‌سازی محاسباتی در کینگز کالج لندن و دانشگاه ساوتهمپتون شبیه‌سازی‌هایی را برای درک و پیش‌بینی فرآیند مونتاژ مولکول‌های قفس‌مانند انتخابی برای ایجاد مواد متخلخل طراحی کردند. این مولکول ها تمایل به ذخیره دی اکسید کربن و هگزا فلوراید گوگرد دارند. ساختار متخلخل این ماده جدید به طور خاص امکان جذب و ذخیره گازهای مضر از محیط را فراهم می کند.
مولکول هایی با ساختار پیچیده همچنین می توانند برای حذف ترکیبات سمی موسوم به ترکیبات آلی فرار از هوا استفاده شوند و ممکن است کاربردهای مهمی در پزشکی داشته باشند.