Rewolucyjny hydrożel: Skutecznie zwalczaj mikroplastiki w wodzie!

Rewolucyjny hydrożel: Skutecznie zwalczaj mikroplastiki w wodzie!

Wyzwanie, jakie stanowią mikroplastiki, ma charakter globalny i dociera do najbardziej odległych zakątków planety. Mikroplastiki wykryto w prawie wszystkich zbiornikach wodnych i stanowią poważny problem środowiskowy, zagrażający zdrowiu zarówno organizmów, jak i ludzi. Najnowsze badania z Uniwersytet Leibniza w Hanowerze (LUH) przedstawiają obiecujące podejścia do zwalczania tych szkodliwych cząstek.

Zespół badawczy kierowany przez prof. dr Sebastiana Polarza opracował innowacyjny hydrożel, który jest w stanie samodzielnie absorbować i rozkładać cząsteczki mikroplastiku. Ten nowatorski materiał działa jak samoregulujący wahadłowiec, przenosząc mikroplastik z wody do światła, gdzie może zostać rozłożony. W badaniu opublikowanym w czasopiśmieKomunikacja przyrodniczaopublikowanej publikacji naukowcy pokazują, jak hydrożel zmienia swój kształt pod wpływem zmian temperatury oraz absorbuje mikroplastiki i glukozę. Wbudowany enzym przekształca glukozę w tlen, co zapewnia hydrożelowi pływalność i unosi go na powierzchnię wody.

Innowacyjna technologia walki z mikroplastikiem

Hydrożel składa się z termoreaktywnego polimeru, porowatych cząstek krzemoorganicznych i fotokatalizatora. Co ciekawe, zaprojektowano go tak, aby w sposób ciągły przełączał się pomiędzy wchodzeniem i schodzeniem, zapewniając ciągły proces czyszczenia. W niskich temperaturach hydrożel pęcznieje, a następnie ponownie opada po uwolnieniu ładunku mikroplastików. Tę innowacyjną technologię można również rozszerzyć na inne zanieczyszczenia, a koncepcja wykazuje możliwość dostosowania w celu skutecznego usuwania na przykład polietylenu lub PET.

Problemy powodowane przez mikroplastiki są dalekosiężne. Nie tylko powstają problemy środowiskowe, ale mogą one również przedostać się do organizmu ludzkiego poprzez wodę pitną. Badania przeprowadzone np. w Indyjskim Instytucie Nauki wykazały, że mikroplastiki występują w odległych obszarach, takich jak polarne czapy lodowe i głębokie rowy oceaniczne. Badany tam hydrożel, który służy również do usuwania mikroplastików, wykazuje niezwykłą skuteczność w usuwaniu mikroplastików, sięgającą 95%. Hydrożel ten wykorzystuje splatającą się sieć polimerową, która jest aktywowana przez światło UV i rozkłada mikroplastiki.

Nowe inicjatywy i wyzwania badawcze

Jednocześnie, Uniwersytet Technologiczno-Ekonomiczny w Dreźnie (HTWD) otrzymało fundusze od Niemieckiej Fundacji Badawczej (DFG) na utworzenie wspólnego laboratorium. Celem tego laboratorium, finansowanego na lata 2024–2026, jest badanie wpływu tworzyw sztucznych na różne elementy środowiska, w tym wodę, glebę i powietrze. Inwestycja w nowoczesną technologię laboratoryjną i analityczną ma zapewnić interdyscyplinarnym grupom badawczym dostęp do innowacyjnych metod badania mikroplastików.

Finansowanie DFG podkreśla potencjał naukowy HTWD i pilną potrzebę opracowania skutecznych metod walki z kryzysem tworzyw sztucznych. Wprowadza się takie urządzenia, jak fermentacja mikrofalowa do badania gleby i wirówki przepływowe do analizy wody, aby lepiej badać większe i trudno dostępne próbki środowiskowe.