Eversheds Sutherland
INNOGY
INECS

Mušle inšpirovali novú technológiu na čistenie vody a odstraňovanie ropných škvŕn

Vlákna, ktoré vylučujú slávky sa stali inšpiráciou pre materiálové inžinierstvo. Okrem ďalších aplikácii nové technológie potenciálne umožnia aj odstraňovanie rôznych kontaminantov z vody.

Mušle inšpirovali novú technológiu na čistenie vody a odstraňovanie ropných škvŕn

Foto: Wikimedia Commons

Slávky sú medzi námorníkmi notoricky známe skôr v negatívnom svetle, pretože poškozujú trupy lodí. Ako vidno na fotografii nižšie, nerobí im problém kolonizovať ani pohyblivé časti plavidiel, čím spôsobujú nemalé problémy v námornej i riečnej doprave.

S podobným sladkovodným druhom Dreissena Polymorpha (kopýtko prirastené), ktorý sa na našom území objavil v roku 2000 zápasia dokonca aj slovenskí hydroenergetici, ktorým spôsobuje problémy predovšetkým na vodnej elektrárni Nosice.

Vedci z Číny a Spojených štátov však vo svojej práci uverejnenej v časopise Matter prišli na to, že adhezívne vlastnosti sávok majú rozsiahle technické aplikácie.

Nové poznatky naznačujú, že chemické zloženie vlákien, ktoré tieto mäkkýše produkujú by mohlo inšpirovať technické inovácie zaoberajúce sa celým radom problémov - od čistenia ropných škvŕn až po čistenie kontaminovanej vody.

Mušle odolávajú silným prúdom a silným vlnám vďaka tomu, že sa pripájajú k horninám pomocou zhlukov tenkých, prekvapivo odolných vlákien, nazývaných aj "morský hodváb".

Foto: Flickr

Tieto vlákna vďačia svojej adhéznej schopnosti aminokyseline zvanej dihydroxyfenylalanín (DOPA), ktorá dokáže priľnúť k povrchu pomocou série molekulárnych procesov vrátane vodíkových väzieb, hydrofóbnych a elektrostatických interakcií.

Vedci zistili, že DOPA môže prostredníctvom týchto interakcií priľnúť na všetky druhy pevných substrátov, rovnako ako dopamín - molekula s podobnou štruktúrou, ako má DOPA.

Výskum naznačil, že dopamín môže tvoriť univerzálny povlak na širokom spektre substrátov, čo umožňuje rozvoj odvetvia chémie inšpirovanej slávkami ako nového silného nástroja pre materiálové inžinierstvo a environmentálnu vedu.

Slávky sa v námornom priemysle všeobecne považujú za nežiaduce, pretože kolonizujú ponorené povrchy. Avšak pevné uchytenie slávok na substrátoch pod vodou na druhej strane inšpiroval biomimetickú stratégiu na dosiahnutie silnej adhézie medzi materiálmi vo vode,“ povedal pre portál Phys Hao-Cheng Yang, spoluautor a výskumný pracovník na škole chemického inžinierstva a technológie na univerzite Sun Yat-sen v Číne.

Zdroj: Wang a kol., Matter

Aktuálne už prebieha množstvo inovácií inšpirovaných týmito mäkkýšmi. Napríklad skupina vedcov v Číne vyvinula univerzálne červené krvinky, ktoré môžu akceptovať jednotlivci s každou krvnou skupinou.

Tieto krvinky pracujú pomocou povlakov inšpirovaných slávkami, aby ochránili bunku pred detekciou imunitným systémom v tele a tým zabránili deštruktívnej imunitnej reakcii.

Ďalším výskumom sa podarilo vyvinúť vynikajúce materiály na separáciu ropy a vody. Tie by mohli pomôcť pri znižovaní škôd na životnom prostredí, ku ktorým dochádza pri úniku ropy do morského prostredia.


Narozdiel od niektorých predtým vyvinutých materiálov sa vedci domnievajú, že tieto inovácie môžu byť vhodné aj pre veľkovýrobu.

Slávky tiež inšpirovali nové technológie čistenia vody. Z polymerizovaného dopamínu (PDA) sa vyvíjajú inovatívne materiály schopné odstraňovať ťažké kovy, organické znečisťujúce látky a patogény z odpadovej vody. Dopamín sa totiž ľahko viaže na tieto kontaminanty.

Zdroj: Wang a kol., Matter

Napriek tomu, že väzobné vlastnosti slávok inšpirovali celý rad nedávnych výskumov, pred ich uplatnením v reálnom svete je stále potrebné prekonať určité výzvy.

 
 

Pre prečítanie celého obsahu musíte byť súčasťou nášho predplatného

za 99 € bez DPH získate

  • Predplatné mesačníka Odpadové hospodárstvo (ISSN 1338-595X) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Voda-portal.sk (ISSN 2585-7924) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Odpady-portal.sk (ISSN 1338-1326) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Energie-portal.sk (ISSN 1338-5933) na 1 rok
chcem sa prihlásiť chcem získať predplatné

Diskusia (0)

Pridajte komentár

Táto funkcia zabraňuje robotom pridávať neadekvátne príspevky. Zadajte prosím overovací kód, ktorý vidíte na obrázku.

Captcha image
Show another codezobraziť iný obrázok

Mohlo by vás zaujímať

Z eurofondov aj v tomto roku poputujú milióny eur do vôd

Z eurofondov aj v tomto roku poputujú milióny eur do vôd

O nenávratný finančný príspevok v rámci OP KŽP si môžete zažiadať vo viacerých oblastiach.

Ochrana vody bude v Česku najvyšším verejným záujmom

Ochrana vody bude v Česku najvyšším verejným záujmom

Základná kostra českého návrhu ústavného zákona je už na svete. Aké ustanovenia obsahuje?

Vedci odstraňujú atrazín z pitnej vody novou nanotechnológiou

Vedci odstraňujú atrazín z pitnej vody novou nanotechnológiou

Konvenčné technológie sú buď drahé, alebo za sebou zanechávajú sekundárne znečistenie. Nový prístup má byť ekonomicky efektívny a zároveň udržateľný. Má však stále svoje limity.