محققان دانشگاه بازل در آزمایشات اخیر خود توانسته اند به مرحله مهمی از تبدیل نور خورشید به اشکال دیگر انرژی دست پیدا کنند که منجربه تولید کاتالیزورهای پایدار تر و درخشان تر خواهد شد.
دانشمندان کلاس جدیدی از ترکیبات را با استفاده از فلز منگنز ایجاد کرده اند که در نوع خود بینظیر بوده و این فلز را بسیار ارزشمند می سازد.
صفحه نمایش گوشی های هوشمند و کاتالیزورهای فتوسنتز مصنوعی که در تولید سوخت از انرژی نور خورشید کاربرد دارند همگی مواردی هستند که در مواد اولیه آنها فلزات کمیاب و گران قیمتی مانند ایریدیوم ، طلا ، پلاتین و روتنیوم استفاده شده است.
منگنز فلزی ارزشمند
علاوه بر کمیاب بودن و گران قیمت بودن ، این عناصر در بسیاری از ترکیبات خاصیت سمی پیدا می کنند که برای سلامت بسیار مضر می باشند.
اخیرا تیمی به سرپرستی پروفسور الیور ونگر از دانشگاه بازل ، موفق به تولید منگنز درخشانی شده اند که با قرار گرفتن در معرض نور خورشید دچار واکنش های شیمیایی شده و ترکیبات مشابهی در مقایسه با فلزات گران بهای گفته شده ایجاد می کنند.
فراوانی عنصر منگنز در پوسته زمنین حدود 900 هزار برابر بیشتر از فلزات مطرح شده می باشد که خود یک دستآورد بسیار مهم در علم شیمی محسوب می شود. زیرا فلز منگنز در ترکیب شیمیایی جدید میتواند جایگزین مناسبی برای طلا یا فلزهای گران بها شود.
این فلز به میزان قابل توجهی در مقایسه با فلزات گفته شده خاصیت سمی کمتری دارد و بسیار ارزان قیمت می باشد.
یکی دیگر از ویژگی های مهم این عنصر انتقال سریع بار هنگام تحریک توسط نور خورشید می باشد که به این عمل فتوشیمی سریع گفته می شود که در بحث انتقال سریع انرژی و الکترون در فتوسنتز مصنوعی کاربرد دارند.
جذب نور خورشید توسط ترکیبات فلزی ارزان قیمت به صورت صد در صد انجام نشده و ارتعاشات ایجاد شده هنگام برخورد نور به سطح این فلزات باعث تحریف انرژی نوری جذب شده می شود و مقدار قابل توجهی ار انرژی از بین می رود.
برای حل این مشکل در فلز منگنز محققان با به کار بردن اجزای مولکولی سفارشی در مجتمع های این فلز ، توانسته اند این تحریفات و ارتعاشات را سرکوب کنند و همچنین پایداری ترکیبات حاصله و مقاومت آنها در برابر فرآیندهای تجزیه شدنی را افزایش دادند.
استفاده از عنصر منگنز در ذخیره سازی انرژی خورشیدی یک دستآورد بسیار مهم محسوب می شود و هزینه تولید انرژی را بسیار کاهش داده و استفاده از فلزات ارزان قیمت را میسر کرده است.
همچنین میتوان امیدوارد بود این فلز در درمان فتودینامیکی که برای بیماری سرطان مورد استفاده قرار می گیرد گزینه مناسبی در آینده به جای عناصر روتنیم یا ایریدیوم باشد