"ဓာတုဗေဒ ဗိသုကာများ"
အခုနှစ် ၂၀၂၅ ခုနှစ်အတွက် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ နိုဘယ်ဆုကိုတော့ ဂျပန်၊ သြစတြေးလျနဲ့ အမေရိကန်နိုင်ငံတို့မှ ပညာရှင်သုံးဦးဖြစ်ကြတဲ့ Susumu Kitagawa၊ Richard Robson နဲ့ Omar M. Yaghi တို့ကို ပေးအပ်ချီးမြှင့်ခဲ့ပါတယ်။
ဒီဆုကို သူတို့ရဲ့ Metal–Organic Frameworks (MOFs) လို့ခေါ်တဲ့ မော်လီကျူး တည်ဆောက်မှု့ပုံစံအသစ်တစ်ခုကို ဖော်ထုတ်ရာမှာ အရေးပါတဲ့ ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွေကြောင့် ချီးမြှင့်ခဲ့တာပါ။
ဒီနေရာမှာ သူတို့ ဘာကြောင့် ဒီဆုကိုရခဲ့လဲ? ဘယ်လို ရခဲ့တာလဲဆိုတာကို နည်းနည်းလောက် အကြမ်းဖျဉ်း ရှင်းပြပေးသွားပါမယ်။
MOFs ဆိုတာ ဘာလဲ?
MOFs တွေဆိုတာက သတ္တုအိုင်းယွန်းတွေ (Metal Ions) နဲ့ အော်ဂဲနစ်မော်လီကျူးတွေ (Organic Linkers) ကို အသုံးပြုပြီး တည်ဆောက်ထားတဲ့ အပေါက်တွေ အများကြီးပါဝင်တဲ့ ၃-ဖက်မြင် ဇယားကွက်ပုံစံ ပစ္စည်းတွေပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီပစ္စည်းတွေရဲ့ အံ့ဩစရာကောင်းတာကတော့ ပမာဏအားဖြင့် သေးငယ်ပေမယ့်၊ အတွင်းထဲမှာ မျက်နှာပြင်ဧရိယာ အလွန်ကြီးမားတဲ့ အခေါင်းပေါက်ကြီးတွေ ကို ဓာတုဗေဒ တည်ဆောက်မှုပုံစံတွေမပျက်စီးပဲထိမ်းထားနိုင်တာပါ ။ ဒီလို ကြီးမားတဲ့ နေရာလွတ်တွေရှိနိုင်တာကြောင့် MOFs တွေကို အသုံးပြုပြီးဓာတ်ငွေ့တွေနဲ့ ဓာတုပစ္စည်းတွေကို အများအပြား ထိန်းသိမ်း သိုလှောင်၊ ဒါမှမဟုတ် စစ်ထုတ်နိုင်ပါတယ်။
ဒီ MOFs နည်းပညာ တိုးတက်လာဖို့အတွက် ပညာရှင်သုံးဦးရဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်တွေဟာ တစ်ဦးနဲ့တစ်ဦး ဆက်စပ်ပြီး ဆင့်ကဲတိုးတက်လာခဲ့တာဖြစ်ပါတယ်။
ဒီစိတ်ကူးဟာ ၁၉၈၉ ခုနှစ်မှာ Richard Robson ကနေစတင်ပါတယ်။တွင်းထွက်စိန်ရဲ့ သဘာဝဖွဲ့စည်းထားတဲ့ ပုံစံကို နမူနာယူပြီးသူရဲ့ကိုယ်ပိုင် မော်လီကျူးတည်ဆောက်မှုပုံစံအသစ်ကို စမ်းသပ်ကြည့်တဲ့အခါ အရင်တုန်းက မတွေ့ဖူးသေးတဲ့ မော်လိီကျူးတည်ဆောက်မှုပုံစံဖြစ်နေခဲ့ပါတယ်။
သူဟာ သတ္တုအိုင်းယွန်းတွေကို သုံးပြီး အပေါက်တွေပါတဲ့ ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုကို ဖန်တီးနိုင်ခဲ့ပေမယ့် သူ့ရဲ့ အစောပိုင်း မော်လီကျူးတည်ဆောက်ပုံတွေက တည်ငြိမ်မှု မရှိပဲနဲ့ အလွယ်တကူပျက်စီးနေခဲ့ပါတယ်။
ဒီကနေ ဂျပန်လူမျိုး Susumu Kitagawa ဟာ Robson ရဲ့ အလုပ်ကို ဆက်ပြီး ၁၉၉၀ ပြည့်လွန်နှစ်များမှာ MOFs ရဲ့ အပေါက်တွေထဲကို ဓာတ်ငွေ့တွေ ဝင်ထွက်နိုင်တယ် ဆိုတာကို လက်တွေ့ပြသနိုင်ခဲ့ပါတယ်။ ဒါ့အပြင် ဒီပုံဆောင်ခဲတွေဟာ လိုအပ်သလို ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲနိုင်တဲ့ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် (flexibility) လည်း ရှိတယ်ဆိုတာကိုပါ တွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်။
သူတို့နှစ်ဦးရဲ့ တွေ့ရှိချက်တွေအပေါ်မှာ အခြေခံပြီး ၁၉၉၉ခုနှစ်မှာ Omar M. Yaghi ကတော့ ဒီနယ်ပယ်ကို အရှိန်အဟုန်မြှင့်တင်ပေးခဲ့ပါတယ်။ သူဟာ MOFs တွေကို အလွန်တည်ငြိမ်တဲ့ ပုံစံနဲ့ တည်ဆောက်နိုင်တဲ့ နည်းလမ်းကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်။ ဒါ့အပြင် လိုအပ်တဲ့ လုပ်ဆောင်ချက် (ဥပမာ- ရေကို စုပ်ယူခြင်း) ရရှိဖို့အတွက် ဒီဖွဲ့စည်းပုံကို စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်တယ် ဆိုတာကိုပါ ပြသနိုင်ခဲ့ပါတယ်။ သူ့ရဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်ကြောင့် MOFs တွေကို ဓာတ်ခွဲခန်းထဲကနေ လက်တွေ့ကမ္ဘာမှာပါ အသုံးပြုနိုင်ဖို့ အားထုတ်နိုင်ခဲ့ပါတယ်။
၁၉၉၉ ခုနှစ်မှာ သူ တီထွင်နိုင်ခဲ့တဲ့ MOF -5 အလေးချိန်ဂရမ်အနည်းငယ်ဟာ ဘောလုံးကွင်းတစ်ကွင်းစာရှိတဲ့ ဧရိယာကိုကောင်းကောင်း​ ထိန်းထားလို့ရပါတယ်။(နားမလည်ရင်တော့ ရေမြုပ်တုံးနဲ့ သဘောအနည်းငယ်တူပါတယ်။)
လက်တွေ့ကမ္ဘာမှာ ဘယ်လို အသုံးဝင်သလဲ?
ဒီပညာရှင်သုံးဦးရဲ့ MOFs တီထွင်မှုကြောင့် ယနေ့ခေတ် လူသားတွေ ရင်ဆိုင်နေရတဲ့ အကြီးမားဆုံးသော ပြဿနာတွေကို ဖြေရှင်းဖို့အတွက် အခြေခံအကျဆုံး နည်းပညာတွေ ပေါ်ထွက်လာတာပဲဖြစ်ပါတယ်။
ရေရှားပါးတဲ့ဒေသတွေက ခြောက်သွေ့တဲ့ သဲကန္တာရလေထဲကနေ ရေငွေ့ကို MOFs သုံးပြီး စုပ်ယူထုတ်ယူနိုင်အောင်၊စက်ရုံတွေကနေ ထွက်လာတဲ့ ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် (CO₂) ကို ထိရောက်စွာ ဖမ်းယူသိုလှောင်နိုင်တာ ၊ဟိုက်ဒရိုဂျင်လိုမျိုး ဓာတ်ငွေ့တွေကို လုံခြုံစွာနဲ့ ပမာဏများများ သိုလှောင်နိုင်အောင်စီမံနိုင်တာ စတဲ့ နေရာတော်တော်များများမှာဒီ ကွန်ပေါင်းတွေကို အသုံးချနိုင်ပါတယ်။
ခြောက်သွေ့တဲ့ လေထဲမှာ ရှိတဲ့ ရေငွေ့ (Vapor) မော်လီကျူးတွေကို ဆွဲဆောင်ပြီး MOF အပေါက်တွေထဲမှာ ထိန်းသိမ်းထားပါတယ်။ ပြီးမှ အပူနည်းနည်းပေးလိုက်ရင် အဲဒီရေငွေ့တွေက သန့်စင်တဲ့ ရေအရည် (Liquid Water) အဖြစ် ပြန်ထွက်လာတာမို့ သောက်ရေထုတ်လုပ်နိုင်ပါတယ်။သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်အတွက် အကျိူးရှိစေမယ့် Carbon capture လို့ခေါ်တဲ့ များပြားလာနေတဲ့ CO2 ဓါတ်ငွေ့တွေကိုလည်း သူ့ကိုသုံးပြီးတော့ဖမ်းယူထားနိုင်ပါတယ်။
ဒီလိုမျိုး စိတ်ကူးတစ်ခုကို စတင်ဖော်ထုတ်၊ အလုပ်လုပ်ပုံကို သက်သေပြပြီး၊ နောက်ဆုံးမှာ လက်တွေ့ကျကျ အသုံးချနိုင်အောင် တည်ငြိမ်တဲ့ ပုံစံအထိ ဆင့်ကဲတိုးတက်အောင် ပူးပေါင်းပါဝင်ခဲ့တဲ့အတွက် ပညာရှင်သုံးဦးစလုံးကို ၂၀၂၅ ခုနှစ်ရဲ့ ဓာတုဗေဒ နိုဘယ်ဆုကို ဂုဏ်ပြုချီးမြှင့်ခဲ့တာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
Richard Robson အကြံရပြီးစတင်ဖော်ထုတ်တီထွင်ဖို့ကြိုးစားခဲ့တဲ့ ၁၉၇၄ ခုနှစ်ကနေစတွက်ရင်တော့ နှစ်ပေါင်း ၅၀ ခန့်ကြာတော့မှ ဒီဆုကို ရရှိကြတာဖြစ်ပါတယ်။
~MASES / Soe Pyae Htat