Revolučný hydrogél: Účinne bojujte proti mikroplastom vo vode!

Revolučný hydrogél: Účinne bojujte proti mikroplastom vo vode!

Výzva mikroplastov je globálna a zasahuje aj do tých najodľahlejších kútov planéty. Mikroplasty boli zistené takmer vo všetkých vodných plochách a predstavujú vážny environmentálny problém, ktorý ohrozuje zdravie organizmov aj ľudí. Najnovší výskum z Leibniz University Hannover (LUH) ukazujú sľubné prístupy k boju proti týmto škodlivým časticiam.

Výskumný tím pod vedením Prof. Dr. Sebastiana Polarza vyvinul inovatívny hydrogél, ktorý je schopný autonómne absorbovať a rozkladať mikroplastové častice. Tento nový materiál funguje ako samoregulačný raketoplán prepravujúci mikroplasty z vody do svetla, kde sa môžu rozložiť. V štúdii uverejnenej v časopisePrírodné komunikácieVedci ukazujú, ako hydrogél mení svoj tvar v dôsledku zmien teploty a absorbuje mikroplasty a glukózu. Zabudovaný enzým premieňa glukózu na kyslík, ktorý dodáva hydrogélu vztlak a vynáša ho na hladinu vody.

Inovatívna technológia na boj proti mikroplastom

Hydrogél pozostáva z termoresponzívneho polyméru, poréznych organokremičitanových častíc a fotokatalyzátora. Zaujímavosťou je, že je navrhnutý tak, aby sa neustále striedal medzi stúpaním a zostupom, čím sa zabezpečuje nepretržitý proces čistenia. Pri nízkych teplotách hydrogél napučiava a po uvoľnení záťaže mikroplastov opäť klesá. Táto inovatívna technológia by sa mohla rozšíriť aj na iné znečisťujúce látky a koncept ukazuje adaptabilitu na efektívne odstraňovanie napríklad polyetylénu alebo PET.

Problémy spôsobené mikroplastmi sú ďalekosiahle. Nielenže vznikajú environmentálne problémy, ale cez pitnú vodu sa môžu dostať aj do ľudského tela. Výskum, napríklad v Indickom vedeckom inštitúte, ukázal, že mikroplasty sa vyskytujú v odľahlých oblastiach, ako sú polárne ľadovce a hlboké oceánske priekopy. Tam skúmaný hydrogél, ktorý sa používa aj na odstraňovanie mikroplastov, vykazuje mimoriadnu účinnosť až 95 % pri odstraňovaní mikroplastov. Tento hydrogél využíva prepletenú polymérnu sieť, ktorá je aktivovaná UV svetlom a rozkladá mikroplasty.

Nové výskumné iniciatívy a výzvy

V rovnakom čase, Technická a ekonomická univerzita v Drážďanoch (HTWD) získala finančné prostriedky od Nemeckej výskumnej nadácie (DFG) na vytvorenie spoločného laboratória. Cieľom tohto laboratória, financovaného v rokoch 2024 až 2026, je študovať účinky plastov v rôznych oblastiach životného prostredia vrátane vody, pôdy a vzduchu. Investícia do modernej laboratórnej a analytickej technológie má poskytnúť interdisciplinárnym výskumným skupinám prístup k inovatívnym metódam štúdia mikroplastov.

Financovanie DFG podčiarkuje vedecký potenciál HTWD a naliehavosť vývoja účinných metód na riešenie plastovej krízy. Zavádzajú sa zariadenia, ako je mikrovlnná digescia na testovanie pôdy a prietokové odstredivky na analýzu vody, aby sa lepšie preskúmali väčšie a ťažko dostupné environmentálne vzorky.