"Jeg innrømmer at det høres sprøtt ut, " sier Michael Wong om ideen hans om å bruke gull for å rydde opp giftig avfall. Wong planlegger å kombinere gull med palladium - et enda mer edelt metall - for å behandle forurenset grunnvann under avfallsdumper og forurensede fabrikker og militære steder. "Det fungerer ikke bare raskere [enn nåværende metoder], men hundre ganger raskere, " sier Wong, "og jeg vedder på at det også vil være billigere."
Relatert innhold
- Bli med i diskusjonen
- Unge innovatører i kunst og vitenskap
- Det siste ordet
Et gyllent vaskemiddel? Her er Wongs triks: han lager nanopartikler av gull. I hans rike måles arbeidsproduktet ikke i karat, men i atomer. En fingerbøl med kaffefarget løsning inneholder 100 billioner gullkuler - hver bare 15 atomer brede, eller omtrent bredden til et virus. På hver gyldne nanosfære støver Wong og teamet hans en mengde palladiumatomer. Tenk på en uendelig liten iskrem flettet med strø.
Den 35 år gamle kandidaten fra Caltech og MIT sier at han ikke hadde gitt giftig avfall mye tanke før for tre år siden da en av kollegene ved Rice University (hvor han er nylig ansatt som professor i kjemiteknikk) kom til ham og sa: " Jeg har et problem, "som betyr noe interessant å jobbe med.
Problemet gjaldt det mistenkte kreftfremkallende trikloretene, eller TCE, "et av de mest allestedsnærværende forurensende stoffene der ute, " sier Wong, og "et virkelig stygt molekyl." Det klare, søtlig luktende løsemidlet har blitt brukt i flere tiår for å avfette metaldeler i fabrikker og myndigheter. "Det er overalt, " legger Wong til. "Vi brukte TCE i våre egne laboratorier." NASA-forsamlingsanlegg er forurenset med det, som er noen av de mest avanserte forskningslaboratoriene i nasjonen. Environmental Protection Agency sier at 60 prosent av Superfund opprydningssteder har TCE; Forsvarsdepartementet sier 1400 av sine fasiliteter gjør det. Estimerte oppryddingskostnader løper til 5 milliarder dollar bare for forsvarsnettstedene.
TCE holder seg som en dårlig husmannsplass, spesielt hvis de håndteres uforsiktig. Det samler seg i jord og kan vedvare i mange år i grunnvann. I en rapport i fjor fant det nasjonale forskningsrådet at TCE var en potensiell årsak til nyrekreft; det er også assosiert med leverproblemer, autoimmun sykdom og nedsatt nevrologisk funksjon.
For tiden er den vanligste metoden for å fjerne TCE fra grunnvannet å "pumpe og behandle", sier Wong - å pumpe vannet ut av bakken og føre det gjennom et filter laget av aktivert karbon. ("Tenk på det som et stort Brita-vannfilter, " sier han.) Karbonkornene suger opp TCE som en svamp, men prosessen etterlater TCE-belastede filtre som må lagres eller brennes. "Så du har ikke virkelig blitt kvitt noe, " sier Wong. "Du har nettopp flyttet den fra et sted til et annet."
Det er her Wong kommer inn. Han begynte å tenke på å bruke nanopartikler som katalysator for å reagere med TCE og dele det ned i det han kaller "lykkelige biprodukter."
Fra den vitenskapelige litteraturen visste Wong at palladium hadde vist noen løfter ved å dekonstruere TCE. "Palladium fungerer OK, men det fungerte ikke hardt nok, " sier Wong. Så han og teamet hans begynte å prøve
forskjellige oppskrifter, og etter seks måneder nådde et eureka-øyeblikk da de skulpturerte en palladiumdekket kjerne av gullatomer.
"Vi trodde ikke på det først, fordi nanopartiklene av gull-palladium var bare så mye mer effektive - som hundre ganger mer effektive, " sier han. "Du skjønner, gull gjør ikke noe med TCE." Men noe veldig interessant skjer ved grensesnittet der gull, palladium og TCE møtes.
Og hva er det? "Vi vet ikke!" sier Wong. "Vi forstår ikke kjemien. Men vi forstår den ikke på en god måte, " som betyr at han tror at teamet hans vil finne ut av det snart. "Katalysatoren vår gjør noe veldig kløktig."
Goofy det kan være, men Wongs nanodetergent bryter TCE ned i relativt ufarlige etan- og kloridsalter. Han og teamet hans jobber nå sammen med ingeniører for å bygge en reaktor i stor størrelse for å teste nanopartiklene felt på et forurenset sted. De håper å skrubbe TCE om omtrent et år, og så får de se om de har den kostnadseffektive renholderen de søker.
"Det er veldig fin forskning, " sier Galen Stucky, en kjemiprofessor ved University of California i Santa Barbara, hvor Wong gjorde sine postdoktorstudier. "Mike er en veldig kreativ kar med god innsikt, og det han gjør kommer til å ha stor innvirkning på det mye større spørsmålet om vann og vannrensing de neste ti årene."
Wong ble født i Quebec City, Quebec, og vokste opp i Sacramento, California, der moren hans var regnskapsfører og faren hans drev restaurant. Faren hans eide også et stripe kjøpesenter hvor en leiers tørrengjøringsvirksomhet ble forurenset med en kjemisk fetter av TCE. "Faren min ble freaked, " husker Wong. "Han ble bøtelagt, siden han eide kjøpesenteret. Han var juridisk ansvarlig. Han fikk virkelig dinging [for titusenvis av kroner i bøter]. Så faren min har en virkelig interesse i arbeidet mitt. Han fortsetter å fortelle meg: 'Skynd deg, sønn! ' "
William Booth er reporter for Washington Post som har base i Los Angeles.
