Китайские химики разработали мембрану для экстракции урана из воды. Вдохновившись иерархичной структурой кровеносных сосудов, химики придумали, как воплотить ее в полимерном материале и использовать полученную мембрану в связывании ионов урана. Необычная структура пор в мембране позволила увеличить эффективность экстракции в 20 раз, пишут ученые в Nature Sustainability.

В настоящее время уран — наиболее востребованный элемент в ядерной энергетике — добывают в месторождениях на суше. Однако запасы этого элемента в воде очень велики: в Мировом океане, по оценкам ученых, содержится около 4,5 миллиардов тонн урана в разных формах, и ученые работают над синтезом соединений, способных селективно выделять уран из его очень разбавленных растворов в морской воде.

Главная проблема уже разработанных для этой цели полимеров заключается в плохом массопереносе: ионы урана забивают очень мелкие по диаметру поры, не давая другим ионам проникать в глубину материала. Из-за этого не вся поверхность полимера участвует в связывании, что уменьшает эффективность экстракции.

Группа химиков под руководством Вэнь Липина (Wen Liping) из Университета Китайской академии наук предложила синтезировать полимер с иерархичной структурой: от главных пор с большим диаметром должны были отходить боковые поры с меньшим диаметром, как кровеносные сосуды.