Cercetătorul român Mircea Dincă dezvoltă materiale avansate din categoria rețelelor metal-organice, cunoscute sub denumirea de MOF, care pot capta apă din atmosferă și pot conduce electricitatea. Aceste structuri cristaline sunt formate din componente metalice conectate prin molecule organice, creând un număr uriaș de pori minusculi. Prin controlul dimensiunii acestor pori, echipa sa poate proiecta materiale capabile să rețină molecule precum apa, dioxidul de carbon sau metanul, oferind soluții pentru medii cu umiditate scăzută.
O dintre direcțiile principale ale cercetărilor sale vizează extragerea apei din aer, inclusiv în zonele extrem de uscate. Un studiu publicat în Nature Communications prezintă materialul Mg-SU-102, care începe să capteze apă rapid chiar și la o umiditate relativă de doar 4,3%. Acest material poate ajunge la o capacitate maximă de 0,41 grame de apă pentru fiecare gram de substanță și a demonstrat o rezistență remarcabilă, înregistrând pierderi minime de capacitate după 500 de cicluri de captare și eliberare.
Echipa condusă de Mircea Dincă lucrează activ la modificarea dimensiunii porilor și a proprietăților lor chimice pentru a optimiza procesul de captare. Scopul final este ca materialele să poată extrage apa la niveluri foarte mici de umiditate, permițând în același timp eliberarea acesteia cu un consum cât mai redus de energie. Această precizie în designul molecular este esențială pentru ca tehnologia să devină aplicabilă și eficientă din punct de vedere energetic în diverse condiții climatice.
Pe lângă captarea apei, cercetările vizează și capacitatea de a conduce electricitatea, o proprietate care lipsește de obicei de la aceste materiale foarte poroase. Mircea Dincă a contribuit la dezvoltarea unor MOF-uri conductoare, deschizând calea către utilizarea lor în dispozitive de stocare a energiei. Într-un experiment publicat în Nature Materials, cercetătorii au prezentat un supercondensator care folosește un MOF conductiv ca material activ al electrozilor, fără a avea nevoie de aditivi conductori sau lianți.
Acest dispozitiv inovator a reușit să păstreze peste 90% din capacitate chiar și după 10.000 de cicluri de încărcare și descărcare. În prezent, laboratorul de la Princeton unde activează Mircea Dincă studiază aceste materiale microporoase pentru aplicații variate, de la baterii și supercondensatoare, până la cataliză și alte tehnologii legate de mediu. Cercetătorul, care s-a născut la Făgăraș, își continuă cariera academică la Princeton, după ce a lucrat anterior la MIT și la Universitatea California, Berkeley.
Domeniul rețelelor metal-organice a fost recunoscut la nivel mondial, Premiul Nobel pentru Chimie din 2025 fiind acordat cercetătorilor Susumu Kitagawa, Richard Robson și Omar M. Yaghi. Conform Academiei Regale Suedeze de Științe, aceste structuri MOF pot fi proiectate pentru funcții diverse, de la stocarea gazelor și captarea dioxidului de carbon, până la catalizarea reacțiilor chimice esențiale pentru tehnologiile moderne.