Cercetătorul Mircea Dincă dezvoltă o clasă de materiale avansate, numite rețele metal-organice sau MOF (metal-organic frameworks), care pot fi utilizate pentru captarea apei din atmosferă și stocarea energiei. Aceste structuri cristaline sunt formate din componente metalice conectate prin molecule organice, creând un număr foarte mare de pori de dimensiuni nanometrice. Arhitectura acestor materiale permite captarea unor molecule specifice, precum apa, dioxidul de carbon sau metanul, datorită suprafeței interne extrem de mari.
O proprietate remarcabilă a acestor structuri este suprafața internă uriașă pe care o oferă un volum foarte mic de material. Mircea Dincă a explicat într-un material publicat de Universitatea Princeton că o cantitate de MOF de mărimea unei lingurițe poate avea o suprafață internă comparabilă cu cea a unui teren de fotbal. Această capacitate de absorbție este esențială pentru dezvoltarea unor tehnologii capabile să funcționeze eficient chiar și în zone cu umiditate foarte scăzută.
Unul dintre proiectele de cercetare vizează utilizarea materialului Mg-SU-102 pentru extragerea apei din medii extrem de uscate. Conform unui studiu publicat în Nature Communications în mai 2025, acest MOF începe să capteze apă la o umiditate relativă de doar 4,3%. Materialul poate atinge o capacitate maximă de 0,41 grame de apă pentru fiecare gram de substanță și a demonstrat o stabilitate ridicată, înregistrând pierderi minime de capacitate după 500 de cicluri de captare și eliberare.
Pe lângă gestionarea apei, echipa condusă de Mircea Dincă lucrează la îmbunătățirea conductivității electrice a acestor materiale, care în mod obișnuit sunt izolatoare. Cercetătorii au contribuit la dezvoltarea unor MOF-uri conductoare, deschizând calea către utilizarea lor în dispozitive de stocare a energiei. Într-un studiu publicat în Nature Materials, a fost prezentat un supercondensator care folosește un MOF conductiv ca material activ unic pentru electrozi, fără a necesita aditivi sau lianți.
Performanța acestor dispozitive de stocare este deosebit de înaltă, reușind să păstreze peste 90% din capacitate după 10.000 de cicluri de încărcare și descărcare. În prezent, laboratorul de la Princeton studiază materiale microporoase pentru aplicații în baterii, supercondensatoare, cataliză și alte tehnologii legate de mediu. Echipa încearcă să controleze atât dimensiunea porilor, cât și proprietățile chimice pentru a asigura o eliberare a substanțelor captate cu un consum minim de energie.
Domeniul rețelelor metal-organice a fost recunoscut la nivel global, Premiul Nobel pentru Chimie din 2025 fiind acordat cercetătorilor Susumu Kitagawa, Richard Robson și Omar M. Yaghi. Conform Academiei Regale Suedeze de Științe, aceste structuri pot fi proiectate pentru funcții diverse, inclusiv stocarea gazelor, captarea dioxidului de carbon și catalizarea reacțiilor chimice, oferind soluții pentru provocările energetice și de mediu contemporane.