Протеинът може да сортира редкоземните метали по-добре от човека

Редкоземните химични елементи, като неодим или диспросий, са от съществено значение за съвременната електроника, но са известни с това, че техният добив е твърде труден. Учени от САЩ са разработили нов биохимичен механизъм за бързо и ефикасно отделяне на тези метали един от друг при нормални условия на околната среда. Този подход може да доведе до намаляване на замърсяването при извличането и обработката на ценните метали.

Всъщност редкоземните метали са доста разпространени, но са много разпръснати, т.е. разпределени по цялата планета в малки концентрации. При това, независимо от начина на тяхното получаване, остава проблемът с отделянето на един редкоземен метал от друг, за да се получи чисто вещество. Нов метод, предложен от специалисти от Университета в Пенсилвания, може да се използва за пречистване на редкоземните метали, независимо от начина на тяхното извличане

Съвременните методи за отделяне на редкоземните метали от другите метали и примеси изискват големи количества токсични химикали и десетки и дори стотици етапи. Особено трудно е да се отдели един редкоземен метал от друг, тъй като всички те си приличат, пише Science Daily.

Едно от новите решения е естественият протеин Ландомулин (lanmodulin) или LanM. Метилотрофните бактерии получават и оползотворяват енергията на редкоземните метали от хиляди години, като играят важна роля във въглеродния цикъл. Преди няколко години учени изолираха Ланмодулин от една от тези бактерии и доказаха, че той се свързва с редкоземните метали 100 милиона пъти по-добре от другите метали като например калция. Той е в състояние да пречисти група редкоземни метали от много сложна смес с десетки други метали. Само че разграничаването на редкоземните метали един от друг не е толкова ефективно с този метод.

В новото си изследване учените са решили този проблем. В бактерията Hansschlegelia quercus те са открили друг протеин, с около 30% сходство с ланмодулина. Оказа се, че той има свойството да разграничава редкоземните метали чрез способността си да димеризира, т.е. да се свързва с подобни молекули. Когато този протеин се комбинира с леките редкоземни метали като неодима, връзката е силна. А когато се комбинира с по-тежки като диспрозий, тя е много по-слаба. Това дава възможност да се разграничат търсените метали

След това изследователите доказаха експериментално, че от този протеин могат да се образуват групи и че те могат да отделят най-важните компоненти на постоянните магнити – неодима и диспрозия, при това само на един етап, при стайна температура и в органични разтвори.

Учените са убедени, че сега са на крачка от решаването на най-трудния проблем: ефективното отделяне на другите редкоземни метали. Всичко, което е необходимо, е правилното оптимизиране на разработената нова технология.