מידאס מגע

"אני מודה שזה נשמע מטורף", אומר מייקל וונג מהרעיון שלו להשתמש בזהב לניקוי פסולת רעילה. וונג מתכנן לשלב זהב עם פלדיום - מתכת יקרה עוד יותר - לטיפול במי תהום מזוהמים מתחת למזבלות ובמפעלים מזוהמים ואתרים צבאיים. "זה לא רק עובד מהר יותר [מהשיטות הנוכחיות], אלא מאה פעמים מהר יותר", אומר וונג, "וגם אני בטוח שהוא יהיה זול יותר."

תוכן קשור

• הצטרף לדיון
• חדשנים צעירים באומנויות ומדעים
• המילה האחרונה

חומר ניקוי זהוב? הנה הטריק של וונג: הוא יוצר חלקיקים מזהב. בתחום שלו, מוצר העבודה נמדד לא בקרט אלא באטומים. אגודל של תמיסה בצבע קפה מכיל 100 טריליון כדוריות זהב - כל 15 אטומים ברוחב בלבד, או בערך רוחב הנגיף. על כל ננו-ספיר מוזהב, וונג וצוותו מאבקים מעט אטומי פלדיום. חשבו על סקופ גלידה קטן עד אינסוף שטוף אותו.

בוגר Caltech בן ה -35 ו- MIT אומר שהוא לא הקדיש פסולת רעילה למחשבה רבה עד לפני שלוש שנים, כאשר אחד מעמיתיו באוניברסיטת רייס (שם הוא פרופסור כהנדסה כימית לאחרונה) הגיע אליו ואמר, " יש לי בעיה ", כלומר משהו מעניין לעבוד עליו.

הבעיה נגעה לחשד הטריכלורו-אתן המסרטנים, או TCE, "אחד המזהמים הנמצאים בכל מקום שם בחוץ", אומר וונג, ו"מולקולה ממש מגעילה. " הממס הצלול והריח המתוק משמש מזה עשרות שנים לשומני חלקי מתכת במפעלים ובמתקני ממשלה. "זה בכל מקום", מוסיף וונג. "השתמשנו ב- TCE במעבדות שלנו." מפעלי הרכבה של נאס"א מזוהמים בזה, כמו גם כמה ממעבדות המחקר המתקדמות ביותר במדינה. בסוכנות להגנת הסביבה אומרים כי 60 אחוז מאתרי הניקיון של סופרפונד שומרים על TCE; משרד ההגנה אומר ש -1, 400 מהמתקנים שלו עושים זאת. עלויות ניקוי משוערות מסתכמות ב -5 מיליארד דולר רק עבור אתרי הביטחון.

TCE מתמשכת כמו שמירה על בית רע, במיוחד אם מטפלים בזהירות. הוא מצטבר באדמה ויכול להימשך שנים במי תהום. בדו"ח אשתקד מצא מועצת המחקר הארצית כי TCE היה גורם פוטנציאלי לסרטן הכליות; זה קשור גם לבעיות כבד, מחלות אוטואימוניות ותפקוד נוירולוגי לקוי.

נכון לעכשיו, השיטה הנפוצה ביותר להוצאת TCE ממי התהום היא "לשאוב ולטפל", אומר וונג - לשאוב את המים מהאדמה ולהעביר אותם דרך פילטר העשוי מפחמן פעיל. ("חשוב על זה כמסנן מים גדול של בריטה", הוא אומר.) גרגרי הפחמן משרים את TCE כמו ספוג, אך התהליך משאיר אחריו פילטרים עמוסי TCE שצריך לאחסן או לשרוף. "אז לא באמת נפטרת מכלום, " אומר וונג. "עברת זה עתה ממקום למקום."

כאן נכנס וונג. הוא החל לחשוב על שימוש בחלקיקים ננו כזרז כדי להגיב עם ה- TCE ולפרק אותו למה שהוא מכנה "תוצרי לוואי שמחים".

מהספרות המדעית, וונג ידע שהפלדיום הראה הבטחה מסוימת בפירוק ה- TCE. "פלדיום עובד בסדר, אבל זה לא עבד מספיק קשה", אומר וונג. אז הוא וצוותו התחילו לנסות

מתכונים שונים, ואחרי חצי שנה הגיעו לרגע של יוריקה כאשר פיסלו גרעין אטומי זהב מכוסה בפלדיום.

"לא האמנו בהתחלה, כי חלקיקי הננו-פלדיום מזהב היו פשוט כל כך הרבה יותר יעילים - כמו יעילים פי מאה", הוא אומר. "אתה מבין, הזהב עצמו לא עושה דבר ל- TCE." אבל משהו מאוד מעניין קורה בממשק בו נפגשים זהב, פלדיום ו- TCE.

ופשוט מה זה? "אנחנו לא יודעים!" אומר וונג. "אנחנו לא מבינים את הכימיה. אבל אנחנו לא מבינים אותה בצורה טובה, " כלומר הוא מאמין שהקבוצה שלו תמצא את זה בקרוב. "הזרז שלנו עושה משהו ממש דבילי."

יכול להיות שזה דבילי, אבל ננו-הכמסטר של וונג מפרק את ה- TCE למלחי אתן וכלוריד לא מזיקים יחסית. הוא וצוותו עובדים כעת עם מהנדסים לבניית כור בגודל אמיתי לבדיקת שטח הננו-חלקיקים באתר מזוהם. הם מקווים לקרצף את TCE בעוד כשנה ואז הם יראו אם יש להם את המנקה חסכונית שהם מחפשים.

"זה מחקר מאוד נחמד", אומר גאלן סטאקי, פרופסור לכימיה באוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה, שם עשה וונג את לימודיו לאחר הדוקטורט. "מייק הוא בחור מאוד יצירתי עם תובנות טובות, ומה שהוא עושה הולך להשפיע משמעותית על הנושא הרבה יותר גדול של מים וטיהור מים בעשר השנים הבאות."

וונג נולד בקוויבק סיטי, קוויבק, וגדל בסקרמנטו בקליפורניה, שם הייתה אמו רואה חשבון ואביו ניהל מסעדה. אביו היה גם בעל קניון חשפנות בו עסק הניקוי היבש של דייר היה מזוהם עם בן דודו הכימי של TCE. "אבי התחרפן", נזכר וונג. "הוא קיבל קנס, מאז שהוא היה הבעלים של הקניון. הוא היה אחראי משפטית. הוא באמת התפלל [בעשרות אלפי דולרים בקנסות]. אז לאבא שלי יש אינטרס אמיתי בעבודה שלי. הוא כל הזמן אומר לי, 'הזדרז, בן! ' "

וויליאם בות ' הוא כתב הוושינגטון פוסט שמוקם בלוס אנג'לס.