Sâu phía trong mỏ Siberia, các nhà nghiên cứu đã tìm ra các vật chất mới chưa từng thấy trên mặt đất. Chúng có những điểm tương đồng với một số loại vật chất được tạo ra trong phòng thì nghiệm và không ai nghĩ rằng chúng sẽ tồn tại ngoài tự nhiên, cho đến khi những khám phá được tiến hành tại khu mỏ sâu này.
Trong vài thập kỷ vừa qua, các nhà hóa học đã và đang tạo ra nhiều vật chất mới trong các phòng thí nghiệm, được gọi là khung kim loại hữu cơ (MOF – metal-organic framework).
Những vật chất này là những “xốp phân tử”, có khả năng hút các loại khí như hydro hay carbon dioxide, thậm chí có thể sử dụng để lưu trữ những thứ khí ấy. Báo cáo khoa học cho biết, không chỉ những loại vật chất như vậy được tìm thấy trong tự nhiên, mà chúng ta đã có chúng trong tay hơn 70 năm nay rồi.
Ta chỉ không biết rằng chúng thực tế là cái gì thôi.
Mẫu vật của hai vật chất có tên stepanovite và zhenchuzhnikovite được phân loại từ những năm 1940, sau khi chúng được tìm thấy tại các mỏ tại Siberia. Với những hạn chế về công nghệ, những đặc tính của các vật chất này thường bị các nhà nghiên cứu bỏ sót.
Nhưng thời gian trôi qua, mọi thứ phải phát triển. Năm 2010, giáo sư hóa học Tomislav Friščić của Đại học McGill đã tìm ra một bài báo khoa học cũ về những vật chất này. Ông vô cùng ngạc nhiên khi phát hiện chúng có nhiều phần rất giống với các vật chất MOF được tạo trong phòng thí nghiệm ngày nay.
Không thể sử dụng được nguyên mẫu của vật chất này tại Nga, học giả Igor Huskic cũng tại Đại học McGill đã tạo ra một phiên bản tổng hợp của vật chất trên, từ những chi tiết có được từ tờ báo cũ ông tìm được. Ông đã thành công với một phiên bản tổng hợp giống với vật chất MOF.
“Điều này ngược lại với những gì chúng tôi hay làm. Thường thì một loại vật chất phải được phát hiện trong môi trường rồi chúng tôi mới tiến thành phân tích, rồi sau đó mới tạo ra được một vật chất tương tự trong phòng thí nghiệm”, ông Friščić nói.
Mẫu vật tìm thấy trong mỏ và cấu trúc phân tử của tương tự của nó với vật chất được tạo ra trong phòng thí nghiệm.
Ứng dụng của vật chất được tạo nên trong phòng thí nghiệm làm các nhà khoa học không khỏi phấn chấn. Rất nhiều công nghệ có thể sử dụng được loại vật chất này, đáng kể nhất là cô lập lượng carbon dioxide mà chúng ta thải ra môi trường hoặc có thể sử dụng chúng để tạo ra những pin năng lượng cực kì hiệu quả.
Tất cả những thứ này hiện đang được nghiên cứu, khiến người ta đặt ra câu hỏi: chúng ta sẽ có những phát triển đến mức nào nếu như nhận ra những tính chất này sớm hơn?
Nhà nghiên cứu Friščić nói rằng nếu như những năm 1940 mà có công nghệ phân tích cấu trúc như ngày nay, thì toàn bộ ngành xây dựng khung kim loại hữu cơ này sẽ đến sớm 50 năm.
Nơi tìm ra những mẫu vật chất này cũng khá kì lạ. Mỏ tại Siberia sâu 250 mét dưới lớp băng vĩnh cửu đang tan. Vì thế chỉ một lượng rất nhỏ được thu vè. Dù vậy, nhà nghiên cứu Friščić vẫn rất lạc quan về một nguồn vật chất này vẫn còn đâu đó ngoài kia, nhiều hơn và dễ khai thác hơn.
Bước tiếp theo, ngoài tìm một nguồn khai thác ra ta còn phải tiếp tục khám phá xem ta còn có thể làm gì với loại vật chất được tìm thấy cả trong tự nhiên và những “người anh em” của chúng được tạo ra trong phòng thí nghiệm.
Tham khảo Gizmodo