Cum ar fi dacă un material ar putea fi construit, la nivel molecular, astfel încât să aibă exact proprietățile de care avem nevoie? Aceasta este una dintre direcțiile în care lucrează chimistul român Mircea Dincă, cercetător cunoscut pentru studiile sale asupra rețelelor metal-organice, denumite MOF-uri.

Pe scurt, aceste materiale sunt structuri cristaline alcătuite din elemente metalice conectate prin molecule organice. Particularitatea lor este numărul foarte mare de pori microscopici pe care îi conțin. Potrivit prezentării Autorității Naționale pentru Cercetare, câteva grame din anumite MOF-uri pot avea o suprafață internă comparabilă cu cea a unui teren de fotbal.

Tocmai acest spațiu interior foarte mare permite materialelor să capteze și să stocheze diferite molecule.

De la materiale poroase la materiale care conduc electricitatea

MOF-urile au avut însă mult timp o limitare importantă: deși sunt extrem de poroase, în general conduc foarte slab electricitatea.

Cercetările realizate de Mircea Dincă și echipa sa au contribuit la dezvoltarea unei noi clase de MOF-uri conductoare electric, deschizând posibilitatea folosirii acestor materiale și în domeniul stocării energiei.

Într-un studiu publicat în 2017 în revista științifică Nature Materials, laboratorul său a prezentat un supercondensator în care un MOF conductiv era folosit ca unic material activ al electrozilor, fără aditivi conductori sau lianți.

Potrivit datelor prezentate de Autoritatea Națională pentru Cercetare, dispozitivul și-a păstrat peste 90% din capacitate după 10.000 de cicluri de încărcare și descărcare.

Experimentul a arătat că un asemenea material poate combina două caracteristici importante: porozitatea și capacitatea de a conduce electricitatea.

Materiale care pot capta apă chiar și din aer foarte uscat

O altă direcție a cercetărilor este captarea apei din atmosferă. Ideea este ca dimensiunea și proprietățile chimice ale porilor să fie controlate astfel încât materialul să poată atrage apa din aer chiar și atunci când umiditatea este foarte scăzută și, ulterior, să o elibereze folosind cât mai puțină energie.

Un studiu publicat în 2025 în Nature Communications prezintă un MOF conceput pentru captarea apei atmosferice care începe să absoarbă rapid apă de la o umiditate relativă de numai 4,3%.

Materialul ajunge la o capacitate maximă de 0,41 grame de apă pentru fiecare gram de material și și-a menținut performanța pe parcursul a peste 500 de cicluri de captare și eliberare a apei.

Este vorba despre rezultate experimentale care, potrivit prezentării Autorității Naționale pentru Cercetare, deschid o direcție de cercetare pentru obținerea apei din atmosferă în condiții de umiditate foarte scăzută.

De la Făgăraș la Princeton și MIT

Mircea Dincă s-a născut și a crescut la Făgăraș. A absolvit Princeton University în 2003, iar în 2008 și-a obținut doctoratul la University of California, Berkeley.

Ulterior s-a alăturat MIT, unde a devenit cadru didactic în 2010 și profesor titular în 2020.

Din anul academic 2025–2026, Mircea Dincă este Alexander Stewart 1886 Professor of Chemistry la Princeton University, revenind astfel la universitatea la care și-a început formarea academică.

Cercetările sale actuale vizează materiale microporoase care ar putea avea aplicații în stocarea energiei, baterii, supercondensatoare, cataliză și captarea apei din atmosferă.

Domeniul MOF-urilor, recompensat cu Nobelul pentru Chimie

Importanța acestei clase de materiale a fost recunoscută în 2025, când Premiul Nobel pentru Chimie a fost acordat cercetătorilor Susumu Kitagawa, Richard Robson și Omar M. Yaghi pentru dezvoltarea rețelelor metal-organice.

Potrivit prezentării Autorității Naționale pentru Cercetare, Academia Regală Suedeză a evidențiat potențialul acestor materiale pentru captarea apei din aerul uscat, captarea dioxidului de carbon, stocarea gazelor și cataliză.

Cercetările lui Mircea Dincă se înscriu în dezvoltarea acestui domeniu, prin studiul MOF-urilor conductoare și prin încercarea de a crea materiale cu proprietăți proiectate pentru anumite utilizări.

Autoritatea Națională pentru Cercetare anunță că activitatea lui Mircea Dincă, modul în care funcționează MOF-urile conductoare și posibilele lor utilizări în domeniul energiei și al captării apei vor fi prezentate pe larg în revista „InHouse of the Romanian Innovation”.