Принципы естественного отбора приспособили для нужд материаловедения

Ученые из Оттавского университета выяснили, что алгоритм, который применяется в генетических исследованиях, позволяет быстро отобрать нужное вещество для изготовления губок, впитывающих углекислый газ. Об этом сообщается в журнале Science Advances.

Известно, что главными виновниками выбросов CO₂ и других парниковых газов в атмосферу являются автомобили и работающие на угле электростанции. Исследователи ищут способы «захватывать» углекислый газ во время того, как он выделяется из сгорающего угля, и до того, как он попадает в воздух.

Перспективными материалами для этой задачи считаются металлоорганические каркасные структуры (МКС) — координационные полимеры, в которых ионы металлов связаны друг с другом с помощью полидентатных лигандов-линкеров. Авторы исследования стремились выяснить, какие МКС (из миллионов возможных) лучше будут впитывать углекислый газ.

Для оптимизации отбора они обратились к алгоритму, имитирующему процесс естественного отбора. Они начали «спаривать» каждый из 23 перспективных МКС с остальными из списка в 1,65 миллиона, отбирая наиболее ценное «потомство». В итоге ученые выявили около тысячи веществ, 141 из которых можно будет изготовить и применить на практике.