Yeni Alüminyum Alaşımı Teknolojide Devrim Yaratabilir
Araştırmacılar, bu yaygın metalin nasıl davrandığına dair uzun süredir geçerli olan varsayımlara meydan okuyan, alışılmadık yeni bir alüminyum formu keşfetti.
King’s College London’daki araştırmacılar, Dünya kabuğunda en bol bulunan metallerden biri olan alüminyumun alışılmadık yeni bir formunu belirledi. Bu keşif, modern teknoloji ve endüstride yaygın olarak kullanılan nadir toprak metallerine göre çok daha ucuz ve sürdürülebilir bir alternatife işaret ediyor.
Kimya Bölümü’nde kıdemli öğretim üyesi olan Dr. Clare Bakewell, çalışmayı yönetti. Ekibi, en güçlü kimyasal bağlardan bazılarını kırabilen son derece reaktif alüminyum bazlı moleküller oluşturdu. Nature Communications’da yayınlanan bulguları, daha önce hiç gözlemlenmemiş moleküler yapıları da tanımlayarak yeni kimyasal reaktivite türlerine kapı açıyor.
Araştırmanın en önemli başarılarından biri, siklotrialüminin ilk kez rapor edilen örneğidir. Bu bileşik, üçgen bir düzenlemede birbirine bağlı üç alüminyum atomundan oluşur. Üç atomlu yapı, farklı çözeltilerde çözündüğünde bozulmadan kalırken alışılmadık bir reaktivite seviyesi gösteriyor.
Bu kararlılık, çeşitli kimyasal süreçlere katılmasına olanak tanıyor. Bunlar arasında dihidrojenin parçalanması ve kimyasal üretimde temel yapı taşı olarak kullanılan 2 karbonlu bir hidrokarbon olan etenin kontrollü eklenmesi ve zincir büyümesi yer almaktadır.
Değerli Metallere Bağımlılığın Azaltılması
Metaller, hem temel hem de özel kimyasalların üretiminde önemli bir rol oynar. Bununla birlikte, özellikle kataliz içeren birçok endüstriyel reaksiyon, platin gibi değerli metallere bağlıdır. Bu malzemelerin madenciliği ve rafine edilmesi maliyetlidir ve önemli çevresel zararlara neden olabilir.
Bilim insanları uzun zamandır kimyasal dönüşümlerde kullanılacak alternatif metaller arıyorlar. Dr. Clare Bakewell şunları söyledi: “Geçiş metalleri, kimyasal sentez ve katalizin temel taşlarıdır – ancak en kullanışlı olanlarının birçoğuna erişim ve çıkarım giderek zorlaşıyor – genellikle siyasi istikrarsızlık bölgelerinde bulunuyorlar, bu da talebi ve fiyatı artırıyor.
“Kimyacılar periyodik tablodaki daha yaygın elementlere yöneliyorlar ve biz de alüminyumu seçtik, çünkü çok bol bulunuyor ve bu da onu platin ve paladyum gibi değerli metallerden yaklaşık 20.000 kat daha ucuz hale getiriyor.”
Geçiş Metallerini Taklit Etmenin Ötesinde
Sentetik uygulamalar için alüminyum bileşikleri tasarlamanın ötesinde, ekip tamamen yeni reaksiyon yolları keşfetti.
Dr. Bakewell, “Bu çalışmanın özel yanı, kimyasal bilginin sınırlarını zorluyor olmamızdır. En heyecan verici olanı ise, bu alüminyum trimerini daha önce hiç gözlemlenmemiş reaktivite seviyelerine sahip tamamen yeni bileşikler oluşturmak için kullanabilmemizdir – bunlar arasında etilen ile reaksiyon yoluyla oluşan 5 ve 7 üyeli alüminyum ve karbon halkaları da bulunmaktadır. Bu yetenekler, başlangıçta taklit etmeye çalıştığımız geçiş metallerinin ötesine geçerek, kimyasal araştırmaların ön saflarına ulaşıyor.” dedi.
Bakewell, bu kimyanın bilim insanlarının yeni reaksiyon türleri icat etmelerini ve ayırt edici özelliklere sahip daha büyük moleküler yapılar oluşturmalarını sağlayabileceğine inanıyor. Bu tür gelişmeler, nihayetinde yeni malzemelerin ve endüstriyel ürünlerin geliştirilmesini destekleyebilir.
“Henüz keşif aşamasındayız ve bu bol miktarda bulunan malzemelerin potansiyelini ortaya çıkarmaya yeni başlıyoruz,” dedi.
“Ancak şimdiye kadar gördüklerimizden yola çıkarak, bu kimyanın daha temiz, daha yeşil ve daha ucuz kimyasal üretime geçişi destekleyebileceğini ve bu süreçte yeni keşifler yapabileceğimizi söyleyebiliriz.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
Yeni Geliştirilen Alüminyum Batarya Daha Çevreci Bir Seçenek Sunuyor