Китайские ученые создали микроскопические самодвижущиеся частицы, которые под воздействием света извлекают уран из воды. В лабораторных испытаниях эффективность составила до 406 мг на грамм материала, что открывает перспективы для экономически рентабельной добычи урана из океана — источника, который содержит 4,5 млрд тонн ядерного топлива, но оставался практически недоступным.
Созданные частицы диаметром около 2 микрометров (тоньше человеческого волоса) функционируют как самодвижущиеся коллекторы. В лабораторных условиях при добавлении небольшого количества перекиси водорода они движутся со скоростью примерно 7 микрометров в секунду. Под воздействием света скорость возрастает почти вдвое. Эффективность извлечения урана из воды составила до 406 миллиграммов на грамм материала, после чего уран переходит в стабильную минерализованную форму для безопасного хранения.
Мировые запасы урана в морской воде оцениваются примерно в 4,5 миллиарда тонн, однако его низкая концентрация делает традиционную добычу экономически сложной. Для Китая, который развивает атомную энергетику и сохраняет зависимость от импорта урана, поиск альтернативных источников имеет стратегическое значение.
Руководитель группы Юнцюань Чжоу отмечает, что технология светоактивируемых микромоторов не нова, но ранее она целенаправленно не применялась для извлечения урана. В экспериментах также наблюдались поведенческие паттерны, напоминающие биологические (взаимодействия типа «хищник-жертва» и роевое движение), при сочетании активных микромоторов с пассивными коллоидными частицами.
По словам Чжоу, технология находится на ранней стадии. Концепция потенциально применима для извлечения других элементов (рубидия, цезия), однако в настоящее время работа микромоторов ограничена средами с высокой соленостью, например солеными озерами. Для внедрения в реальные условия требуются дальнейшие исследования и инженерные доработки.
Читайте также: «Samsung разработала плавучий дата‑центр на 50 МВт».