«Я признаю, что это звучит безумно, - говорит Майкл Вонг о своей идее использовать золото для очистки токсичных отходов. Вонг планирует объединить золото с палладием - еще более драгоценным металлом - для очистки загрязненных подземных вод под свалками отходов и загрязненными фабриками и военными объектами. «Он работает не только быстрее [чем современные методы], но и в сто раз быстрее, - говорит Вонг, - и я уверен, что это будет дешевле».
Связанный контент
- Присоединяйтесь к обсуждению
- Молодые новаторы в искусстве и науке
- Последнее слово
Золотое моющее средство? Вот трюк Вонга: он создает наночастицы золота. В его сфере продукт работы измеряется не в каратах, а в атомах. Напиток кофейного цвета содержит 100 триллионов золотых сфер - каждая шириной всего 15 атомов или примерно ширины вируса. На каждой золотой наносфере Вонг и его команда поливают атомы палладия. Подумайте о бесконечно маленьком шарике мороженого, покрытого капельками.
35-летний выпускник Caltech и MIT говорит, что он не придавал большого значения токсичным отходам до тех пор, пока три года назад один из его коллег в Университете Райса (где он недавно занимал должность профессора химического машиностроения) пришел к нему и сказал: « У меня есть проблема, означающая что-то интересное для работы.
Проблема касалась предполагаемого канцерогенного трихлорэтена, или TCE, «одного из самых распространенных загрязняющих веществ», говорит Вонг, и «действительно неприятной молекулы». Прозрачный, сладко пахнущий растворитель использовался десятилетиями для обезжиривания металлических деталей на заводах и в государственных учреждениях. «Это везде», - добавляет Вонг. «Мы использовали ТВК в наших собственных лабораториях». Этим заражены сборочные заводы НАСА, а также одни из самых передовых исследовательских лабораторий в стране. Агентство по охране окружающей среды говорит, что 60 процентов очистных площадок Суперфонда имеют ТВК; Министерство обороны говорит, что 1400 его объектов делают. Ориентировочная стоимость очистки составляет около 5 миллиардов долларов только для объектов обороны.
TCE задерживается, как плохой хозяин дома, особенно если с ним небрежно обращаться. Он накапливается в почве и может сохраняться годами в подземных водах. В докладе прошлого года Национальный исследовательский совет обнаружил, что ТВК является потенциальной причиной рака почки; это также связано с проблемами печени, аутоиммунным заболеванием и нарушением неврологической функции.
В настоящее время наиболее распространенный метод удаления ТВК из подземных вод - это «накачать и обработать», говорит Вонг, - откачать воду из земли и пропустить ее через фильтр из активированного угля. («Думайте об этом как о большом фильтре для воды Brita», - говорит он.) Углеродные зерна впитывают TCE, как губка, но в результате остаются фильтры с насыщенной TCE, которые необходимо хранить или сжигать. «Таким образом, вы ничего не избавились», - говорит Вонг. «Вы только что переместили его из одного места в другое».
Вот тут и приходит Вонг. Он начал думать об использовании наночастиц в качестве катализатора для реакции с ТВК и разбил его на то, что он называет «счастливыми побочными продуктами».
Из научной литературы Вонг знал, что палладий продемонстрировал некоторые надежды на деконструкцию ТВК. «Палладий работает хорошо, но он работал недостаточно усердно», - говорит Вонг. Поэтому он и его команда начали пытаться
различные рецепты, и через шесть месяцев наступил тот момент, когда они создали скульптурное ядро из атомов золота, покрытое палладием.
«Сначала мы не верили в это, потому что наночастицы золото-палладий были намного более эффективными, например, в сто раз более эффективными», - говорит он. «Видите ли, само золото ничего не делает для ТВК». Но что-то очень интересное происходит на границе, где встречаются золото, палладий и ТВК.
И что это? "Мы не знаем!" говорит Вонг. «Мы не понимаем химию. Но мы не понимаем это хорошо », то есть он верит, что его команда скоро это поймет. «Наш катализатор делает что-то действительно глупое».
Это может быть глупо, но нано-детергент Вонга расщепляет TCE на относительно безвредные соли этана и хлорида. Сейчас он и его команда работают с инженерами над созданием реактора реального размера для полевых испытаний наночастиц на загрязненном участке. Они надеются очистить ТВК примерно через год, и тогда они увидят, есть ли у них экономически эффективное чистящее средство, которое они ищут.
«Это очень хорошее исследование», - говорит Гален Стуки, профессор химии в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, где Вонг учился в докторантуре. «Майк - очень креативный парень с хорошим пониманием, и то, что он делает, окажет серьезное влияние на гораздо большую проблему воды и очистки воды в течение следующих десяти лет».
Вонг родился в Квебеке, штат Квебек, и вырос в Сакраменто, штат Калифорния, где его мать была бухгалтером, а его отец управлял рестораном. Его отцу также принадлежал торговый центр, где бизнес химчистки арендатора был заражен химическим родственником TCE. «Мой папа был в шоке», - вспоминает Вонг. «Его оштрафовали, так как он владел торговым центром. Он был юридически ответственным. Он действительно получил штраф [на десятки тысяч долларов в виде штрафов]. Так что мой папа действительно заинтересован в моей работе. Он постоянно говорит мне:« Спешите сынок! "
Уильям Бут - репортер газеты « Вашингтон пост» , базирующейся в Лос-Анджелесе.
