Forradalmi hidrogél: Hatékonyan küzdj a vízben lévő mikroműanyagok ellen!

Forradalmi hidrogél: Hatékonyan küzdj a vízben lévő mikroműanyagok ellen!

A mikroműanyagok kihívása globális, és a bolygó legtávolabbi zugait is eléri. A mikroműanyagokat szinte minden víztestben kimutatták, és komoly környezeti problémát jelentenek, amely mind az élőlények, mind az emberek egészségét veszélyezteti. A legújabb kutatások a Hannoveri Leibniz Egyetem (LUH) ígéretes megközelítéseket mutat be e káros részecskék elleni küzdelemben.

A Prof. Dr. Sebastian Polarz vezette kutatócsoport kifejlesztett egy innovatív hidrogélt, amely képes önállóan felszívni és lebontani a mikroműanyag részecskéket. Ez az újszerű anyag úgy működik, mint egy önszabályozó sikló, amely a mikroműanyagokat a vízből a fénybe szállítja, ahol lebontható. A folyóiratban megjelent tanulmánybanNature CommunicationsA tudósok bemutatják, hogyan változtatja meg alakját a hidrogél a hőmérséklet-változások hatására, és hogyan nyeli el a mikroműanyagokat és a glükózt. Egy beágyazott enzim a glükózt oxigénné alakítja, ami felhajtóerőt ad a hidrogélnek és felemeli a víz felszínére.

Innovatív technológia a mikroműanyagok elleni küzdelemben

A hidrogél hőre reagáló polimerből, porózus szerves szilikát részecskékből és egy fotokatalizátorból áll. Érdekes módon úgy tervezték, hogy folyamatosan váltogassa az emelkedést és a süllyedést, biztosítva a folyamatos tisztítási folyamatot. Alacsony hőmérsékleten a hidrogél megduzzad, majd újra lesüllyed, miután felszabadítja a mikroműanyag-terhelését. Ez az innovatív technológia más szennyező anyagokra is kiterjeszthető, és a koncepció alkalmazkodóképességet mutat például a polietilén vagy a PET hatékony eltávolítására.

A mikroműanyagok okozta problémák nagy horderejűek. Nemcsak környezeti problémák merülnek fel, hanem az ivóvízzel az emberi szervezetbe is bejuthatnak. Az Indiai Tudományos Intézetben végzett kutatások kimutatták, hogy a mikroműanyagok olyan távoli területeken fordulnak elő, mint a sarki jégsapkák és a mély óceáni árkok. Az ott kutatott és a mikroműanyagok eltávolítására is használt hidrogél rendkívüli, akár 95%-os hatékonyságot mutat a mikroműanyagok eltávolításában. Ez a hidrogél egy összefonódó polimer hálózatot használ, amelyet UV-fény aktivál, és lebontja a mikroműanyagokat.

Új kutatási kezdeményezések és kihívások

Ugyanakkor a Drezdai Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (HTWD) támogatást kapott a Német Kutatási Alapítványtól (DFG) egy közös laboratórium létrehozására. A 2024-től 2026-ig finanszírozott laboratórium célja a műanyagok hatásának tanulmányozása különböző környezeti elemekben, beleértve a vizet, a talajt és a levegőt. A modern laboratóriumi és elemzési technológiába való befektetés célja, hogy interdiszciplináris kutatócsoportok számára hozzáférést biztosítson a mikroműanyagok tanulmányozásának innovatív módszereihez.

A DFG finanszírozása kiemeli a HTWD-ben rejlő tudományos potenciált és a műanyagválság leküzdésére szolgáló hatékony módszerek kidolgozásának sürgősségét. A nagyobb és nehezen elérhető környezeti minták jobb vizsgálata érdekében olyan berendezéseket vezetnek be, mint a mikrohullámú emésztés a talajvizsgálathoz és az átfolyó centrifugák a vízelemzéshez.