Trong không khí, oxy chiếm khoảng 21% đủ để cho ta hít thở. Nhưng đôi khi chúng ta cũng cần có oxy nồng độ cao hơn, ví dụ như những bệnh nhân bệnh phổi phải mang theo những chiếc bình nén đầy oxy, những chiếc xe sử dụng pin nhiên liệu cần một nguồn cung ứng khí oxy hiệu chỉnh. Để làm được những điều này, chúng ta sẽ phải tách khí oxy khỏi hydro để tái kết hợp chúng để tạo ra năng lượng.

Giáo sư Christine McKenzie và tiến sĩ Jonas Sundberg, thuộc  khoa Vật lý, Hóa học và Dược học tại Đại học miền Nam Đan Mạch đã tổng hợp được một loại vật liệu có khả năng hấp thụ khí oxy và lưu trữ chúng với số lượng lớn. Christine McKenzie cho biết, trong phòng thí nghiệm họ đã quan sát được cách thức loại vật liệu này “lấy” khí oxy từ không khí xung quanh chúng ta.

Đây là loại vật liệu tinh thể và bằng khúc xạ tia X, các nhà khoa học đã nghiên cứu được sự sắp xếp của các nguyên tử bên trong loại vật liệu này ở trạng thái đầy khí oxy và xả sạch khí oxy. Trên thực tế, một chất nào đó có khả năng phản ứng với khí oxy là bình thường. Bởi vì có nhiều chất phản ứng với khí oxy - và kết quả thì không phải lúc nào cũng như mong muốn: Thức ăn có thể bị ôi thiu khi tiếp xúc với khí oxy, nhưng cơ thể chúng ta không thể hoạt động nếu chúng ta không thở.

Theo giải thích của Christine McKenzie: “Một khía cạnh quan trọng của loại vật liệu mới này là nó không phản ứng không thuận nghịch (react irreversibly) với oxy - mặc dù nó hấp thụ oxy theo quy trình hấp thụ hóa học chọn lọc. Loại vật liệu vừa là một bộ cảm biến vừa là chất chứa oxy - chúng ta có thể dùng nó để bám, lưu trữ và vận chuyển khí oxy - giống như một hemoglobin (huyết cầu tố) thể rắn nhân tạo. Loại vật liệu này không những liên kết với oxy rất hiệu quả, mà chỉ cần một thìa chất này cũng đủ để hút toàn bộ lượng oxy có trong một gian phòng. Nghiên cứu của các nhà khoa học chỉ ra rằng chất này có thể hấp thụ và liên kết oxy với nồng độ lớn hơn 160 lần nồng độ trong không khí quanh ta. Loại vật liệu này cũng hấp dẫn ở chỗ nó có thể hấp thụ và giải phóng oxy nhiều lần mà không làm mất tính năng này. Nó giống như một miếng bọt biển ngâm nước, vắt khô và lặp đi lặp lại quá trình này”.

Khi khí oxy đã được hấp thu, ta có thể lưu lại trong vật liệu này cho đến khi muốn giải phóng nó. Khí oxy có thể được giải phóng bằng cách làm nóng nhẹ hoặc cho vật liệu chịu áp lực oxy thấp.

“Chúng tôi thấy khí oxy giải phóng ra khi làm nóng vật liệu này hay áp dụng phương pháp chân không. Hiện tại, chúng tôi muốn biết ánh sáng mặt trời liệu có thể kích hoạt vật liệu này giải phóng khí oxy hay không - điều này rất có triển vọng trong lĩnh vực quang hợp nhân tạo”, Christine McKenzie cho biết.

Thành phần chính của vật liệu mới là nguyên tố côban liên kết với phân tử hữu cơ thiết kế đặc biệt. "Côban giúp cho vật liệu mới này có cấu trúc điện và phân tử chính xác cho phép vật liệu có khả năng hấp thụ khí oxy từ xung quanh. Cơ chế này được thấy ở tất cả sinh vật hô hấp trên Trái đất. Con người và nhiều loài khác sử dụng sắt, trong khi những loài động vật khác như cua và nhện lại sử dụng đồng. Một lượng nhỏ kim loại là không thể thiếu cho hấp thụ khí oxy, vì vậy không quá ngạc nhiên khi quan sát hiệu ứng trong loại vật liệu mới của chúng tôi,” Christine McKenzie cho biết.

Tùy thuộc vào hàm lượng không khí, nhiệt độ, áp suất..., chất này sẽ mất nhiều giây, nhiều phút, nhiều giờ hoặc nhiều ngày để hấp thu khí oxy từ không khí xung quanh. Các dạng chất hấp thụ khác nhau có thể liên kết với khí oxy với các tốc độ khác nhau, thích hợp cho việc sản xuất ra các thiết bị có thể giải phóng và/hoặc hấp thu khí oxy trong nhiều hoàn cảnh khác nhau - ví dụ như mặt nạ phòng độc có các lớp vật liệu hiệu chỉnh chuẩn này có thể cung cấp khí ô xy trực tiếp từ không khí cho một người nào đó mà không cần sự trợ giúp của máy bơm hoặc thiết bị áp suất cao.

“Khi chất này ở trạng thái bão hòa oxy, nó có thể ví như một chiếc bình nén khí oxy - khác biệt ở chỗ loại vật liệu này có thể “lưu giữ” oxy nhiều hơn ba lần. Điều này không những rất hữu ích cho các bệnh nhân phổi, những người luôn phải mang theo mình loại bình oxy có trọng lượng lớn mà cả cho những người thợ lặn một ngày nào đó cũng có thể thay những chiếc bình oxy bằng loại vật liệu này do nó có thể “lọc" và tập trung khí oxy từ môi trường khí hoặc nước xung quanh. Một vài hạt tinh thể có thể chứa đủ lượng oxy cho một lần thở, và vì loại vật liệu này có thể hấp thu khí oxy trong nước và cung cấp cho người thợ lặn, nên họ chỉ cần mang theo vài hạt là đủ.” Christine McKenzie cho biết thêm.