科创团队《Nature Synthesis》巧织“分子网”,能从海水中筛分稀缺“核能之水”
灵感,源自千年编织技艺;成果,关乎未来能源战略。在核能反应堆的深处,在尖端医疗的诊断中,有一种看似普通却至关重要的“水”——重水。它是不可替代的战略资源,但大自然却极其吝啬,在普通水中仅藏有万分之一点五。从浩渺如海的水中,高效节能地提取这微乎其微的重水苦难重重,是困扰科学界半个多世纪的难题。近日,浙江大学杭州国际科创中心(简称科创中心)黄飞鹤/李光锋/肖丁团队与刘明团队合作,从古老的编织技艺中汲取灵感,成功研制出一种名为“多孔分子编织物”的新材料,织就了一张无比精巧的“分子网”,实现了对重水分子的精准分离。这项颠覆性的研究成果近期登上《Nature Synthesis》,黄飞鹤教授、李光锋研究员、刘明研究员为本文通讯作者,肖丁研究员、胡丁月博士、杨思源博士与杨雪博士为本文第一作者。一、挑战:当“轻水”与“重水”成为化学上的双胞胎要理解这项突破的意义,首先要明白分离重水之难。普通水由轻水(H₂O)分子组成,而重水(D₂O)分子中的氢原子,是其较重的“兄弟”——氘。一个氘原子比氢原子多一个中子,这使得D₂O分子比H₂O分子重约11%。然而,除了质量和体积上那微不足道的差异,它们在化学性质上

                    
                        
                    
                        
                    
