Revolucionārs hidrogēls: efektīvi cīnieties ar mikroplastmasu ūdenī!

Revolucionārs hidrogēls: efektīvi cīnieties ar mikroplastmasu ūdenī!

Mikroplastmasas izaicinājums ir globāls un sasniedz planētas attālākos nostūrus. Mikroplastmasa ir konstatēta gandrīz visās ūdenstilpēs un ir nopietna vides problēma, kas apdraud gan organismu, gan cilvēku veselību. Jaunākie pētījumi no Hannoveres Leibnicas Universitāte (LUH) parāda daudzsološas pieejas šo kaitīgo daļiņu apkarošanai.

Prof. Dr. Sebastian Polarz vadītā pētnieku grupa ir izstrādājusi inovatīvu hidrogēlu, kas spēj autonomi absorbēt un noārdīt mikroplastmasas daļiņas. Šis jaunais materiāls darbojas kā pašregulējošs atspole, transportējot mikroplastmasu no ūdens gaismā, kur tās var sadalīties. Pētījumā, kas publicēts žurnālāDabas sakaripublicētajā, zinātnieki parāda, kā hidrogēls maina savu formu, mainoties temperatūrai un absorbē mikroplastmasu un glikozi. Iestrādāts enzīms pārvērš glikozi par skābekli, kas nodrošina hidrogēla peldspēju un paceļ to uz ūdens virsmu.

Inovatīva tehnoloģija cīņai pret mikroplastmasu

Hidrogēls sastāv no termoreaktīvā polimēra, porainām organosilikāta daļiņām un fotokatalizatora. Interesanti, ka tas ir veidots tā, lai nepārtraukti mainītos starp pacelšanos un nolaišanos, nodrošinot nepārtrauktu tīrīšanas procesu. Zemā temperatūrā hidrogēls uzbriest un pēc tam atkal nogrimst pēc mikroplastmasas slodzes atbrīvošanas. Šo novatorisko tehnoloģiju varētu paplašināt arī attiecībā uz citiem piesārņotājiem, un koncepcija parāda, ka tā spēj efektīvi noņemt, piemēram, polietilēnu vai PET.

Mikroplastmasas radītās problēmas ir tālejošas. Rodas ne tikai vides problēmas, bet tās var nonākt arī cilvēka organismā ar dzeramo ūdeni. Pētījumi, piemēram, Indijas Zinātņu institūtā, ir parādījuši, ka mikroplastmasa sastopama attālos apgabalos, piemēram, polāros ledus vāciņos un dziļās okeāna tranšejās. Hidrogēls, kas tur tika pētīts un tiek izmantots arī mikroplastmasas noņemšanai, uzrāda neparastu mikroplastmasas atdalīšanas efektivitāti līdz pat 95%. Šis hidrogēls izmanto savijas polimēru tīklu, ko aktivizē UV gaisma un sadala mikroplastmasu.

Jaunas pētniecības iniciatīvas un izaicinājumi

Tajā pašā laikā, Drēzdenes Tehnoloģiju un ekonomikas universitāte (HTWD) saņēma finansējumu no Vācijas Pētniecības fonda (DFG), lai izveidotu kopīgu laboratoriju. Šīs no 2024. līdz 2026. gadam finansētās laboratorijas mērķis ir pētīt plastmasas ietekmi dažādos vides nodalījumos, tostarp ūdenī, augsnē un gaisā. Investīcijas modernās laboratoriju un analīžu tehnoloģijās paredzētas, lai starpdisciplinārām pētnieku grupām piedāvātu piekļuvi inovatīvām metodēm mikroplastmasas pētīšanai.

DFG finansējums uzsver HTWD zinātnisko potenciālu un to, ka steidzami jāizstrādā efektīvas metodes plastmasas krīzes pārvarēšanai. Lai labāk pārbaudītu lielākus un grūti sasniedzamus vides paraugus, tiek ieviestas tādas iekārtas kā mikroviļņu fermentācija augsnes testēšanai un caurplūdes centrifūgas ūdens analīzei.