"Jeg indrømmer, at det lyder vanvittigt, " siger Michael Wong om sin idé om at bruge guld til at rydde op i giftigt affald. Wong planlægger at kombinere guld med palladium - et endnu mere ædelmetal - til behandling af forurenet grundvand under affaldsdumpe og forurenede fabrikker og militære steder. "Det fungerer ikke kun hurtigere [end nuværende metoder], men hundrede gange hurtigere, " siger Wong, "og jeg satser på, at det også vil være billigere."
Relateret indhold
- Deltag i diskussionen
- Unge innovatører inden for kunst og videnskab
- Det sidste ord
Et gyldent vaskemiddel? Her er Wongs trick: han skaber nanopartikler af guld. På hans område måles arbejdsproduktet ikke i karat, men i atomer. En fingerbillet af kaffefarvet opløsning indeholder 100 billioner guldkugler - hver kun 15 atomer brede eller omtrent bredden af en virus. På hver gyldne nanosfære støver Wong og hans team et strejf af palladiumatomer. Tænk på et uendeligt lille isbollespækket med drys.
Den 35-årige kandidat fra Caltech og MIT siger, at han ikke havde tænkt toksisk affald meget til tanke for tre år siden, da en af hans kolleger ved Rice University (hvor han er nyligt ansat som professor i kemiteknik) kom til ham og sagde, " Jeg har et problem ", hvilket betyder noget interessant at arbejde på.
Problemet vedrørte den mistænkte kræftfremkaldende trichlorethen eller TCE, "et af de mest allestedsnærværende forurenende stoffer derude, " siger Wong, og "et rigtig ubehageligt molekyle." Det klare, sødeluktende opløsningsmiddel er blevet brugt i årtier til affedtning af metaldele i fabrikker og myndigheder. "Det er overalt, " tilføjer Wong. "Vi brugte TCE i vores egne laboratorier." NASA-monteringsanlæg er forurenet med det, ligesom nogle af de mest avancerede forskningslaboratorier i nationen. Miljøstyrelsen siger, at 60 procent af Superfund-oprydningsstederne har TCE; forsvarsministeriet siger, at 1.400 af dets faciliteter gør. Anslåede oprydningsomkostninger løber til 5 milliarder dollars bare for forsvarsstederne.
TCE holder sig som en dårlig husmand, især hvis den håndteres skødesløst. Det ophobes i jord og kan fortsætte i årevis i grundvand. I en rapport sidste år fandt det nationale forskningsråd, at TCE var en potentiel årsag til nyrekræft; Det er også forbundet med leverproblemer, autoimmun sygdom og nedsat neurologisk funktion.
I øjeblikket er den mest almindelige metode til fjernelse af TCE fra grundvandet at "pumpe og behandle", siger Wong - at pumpe vandet ud af jorden og køre det gennem et filter lavet af aktivt kul. ("Tænk på det som et stort Brita-vandfilter, " siger han.) Kulstofkornene opsuger TCE som en svamp, men processen efterlader TCE-belastede filtre, der skal opbevares eller brændes. "Så du er ikke rigtig blevet af med noget, " siger Wong. "Du har lige flyttet det fra et sted til et andet."
Det er her Wong kommer ind. Han begyndte at tænke på at bruge nanopartikler som katalysator til at reagere med TCE og opdele det i det, han kalder "glade biprodukter."
Fra den videnskabelige litteratur vidste Wong, at palladium havde vist et løfte ved dekonstruktion af TCE. "Palladium fungerer OK, men det virkede ikke hårdt nok, " siger Wong. Så han og hans team begyndte at prøve
forskellige opskrifter, og efter seks måneder nåede et eureka-øjeblik, da de skulpturerede en palladiumdækket kerne af guldatomer.
"Vi troede ikke på det først, fordi nanopartiklerne af guld-palladium var bare så meget mere effektive - ligesom hundrede gange mere effektive, " siger han. "Ser du, guld i sig selv gør ikke noget for TCE." Men der sker noget meget interessant ved grænsefladen, hvor guld, palladium og TCE mødes.
Og hvad er det? "Vi ved ikke!" siger Wong. "Vi forstår ikke kemi. Men vi forstår det ikke på en god måde, " hvilket betyder, at han tror, at hans team snart vil finde ud af det. "Vores katalysator gør noget virkelig klodset."
Fedtigt kan det være, men Wongs nanodetergent bryder TCE ned i relativt harmløse ethan- og kloridsalte. Han og hans team arbejder nu sammen med ingeniører til at bygge en reaktor i stor størrelse til feltforsøg af nanopartiklerne på et forurenet sted. De håber på at skrubbe TCE om cirka et år, og så får de se, om de har den omkostningseffektive rengøringsmiddel, de søger.
"Det er meget flot forskning, " siger Galen Stucky, en kemiprofessor ved University of California i Santa Barbara, hvor Wong gjorde sine postdoktorstudier. "Mike er en meget kreativ fyr med god indsigt, og hvad han laver vil have en stor indflydelse på det meget større spørgsmål om vand og vandrensning i de næste ti år."
Wong blev født i Quebec City, Quebec, og voksede op i Sacramento, Californien, hvor hans mor var revisor og hans far drev en restaurant. Hans far ejede også et stripcenter, hvor en lejers renseri blev forurenet med en kemisk fætter af TCE. "Min far blev fræk, " husker Wong. "Han fik bøder, siden han ejede indkøbscenteret. Han var juridisk ansvarlig. Han fik virkelig dinged [for titusinder af dollars i bøder]. Så min far har en reel interesse i mit arbejde. Han fortæller mig hele tiden, 'Skynd dig, søn! ' "
William Booth er reporter for Washington Post, der har base i Los Angeles.
