Badania UMK: pancerze żuków pustynnych to cud natury, który trzeba skopiować
Chemicy z UMK w Toruniu pracują nad membranami, które będą lepiej transportować wodę i zatrzymywać sole i oraz zanieczyszczenia. Punktem wyjścia były badania chrząszcza pustynnego, który potrafi jednocześnie zbierać i odpychać wodę. Docelowo takie rozwiązanie można wykorzystać do pozyskiwania wody pitnej.
Struktura pancerza chrząszcza pustynnego ma dwoistą naturę. Jest jednocześnie hydrofobowa i hydrofilowa, a więc na pancerzu są obszary chłonące wodę i ją odpychające. Dzięki temu chrząszcze mogą przeżyć w tak trudnym środowisku, jakim jest pustynia - nic nie przylepia im się do pancerzyka, szczególnie wilgotny piasek, natomiast woda zbierana na obszarach hydrofobowych umożliwia im picie i przeżycie.
- Oglądałam film, jak chrząszcz staje rano na łapkach, gdy jest rosa i wychwytuje z tej mgiełki wodę – mówi dr hab. Joanna Kujawa, prof. UMK z Wydziału Chemii. - Dzięki temu, że reszta powierzchni pancerza jest pokryta woskiem, woda spływa, a chrząszcz jest w stanie ją pić i przetrwać w tak trudnych warunkach.
Naukowcy zaczęli się zastanawiać, jak to rozwiązanie przenieść z natury do laboratorium, bo takie zjawisko jest wykorzystywane w destylacji membranowej.
- Tam enzymy nanosi się przez absorpcję, czyli przyleganie powierzchniowe, a nie wiązania chemiczne – tłumaczy prof. dr hab. Wojciech Kujawski z Wydziału Chemii UMK. - Jeśli jest to absorpcja fizyczna, to łatwo może nastąpić desorpcja, bo tam oddziałują słabe siły.
Dobrym pomysłem okazało się wykorzystanie chitozanu, którego na świecie jest bardzo dużo. Chityna, którą łatwo można przekształcić w chitozan, występuje naturalnie w pancerzach m.in. krewetek. Pancerzyków owoców morza są hałdy i nie wiadomo co z nimi robić. Toruńscy naukowcy stwierdzili, że nie dość że jest możliwość skopiowania struktury pancerza chrząszcza, to do tematu można podejść kompleksowo i wykorzystać zalegający chitozan zgodnie z zasadami filozofii zero waste. Dzięki niemu woda będzie jeszcze łatwiej spływać, spełni on więc tę rolę, którą spełnia wosk u chrząszcza.(...)
Badania są realizowane we współpracy z partnerem zagranicznym, prof. Samerem Al-Gharabli z Wydziału Farmacji i Inżynierii Chemicznej Niemiecko-Jordańskiego Uniwersytetu w Ammanie (Jordania). W ramach tej współpracy naukowcy prowadzą wspólne badania skupiające się na wytwarzaniu tzw. "smart materials" - inteligentnych materiałów separacyjnych o kontrolowanych właściwościach do szerokiego spektrum zastosowań. (...)
Dzięki swoim odkryciom chcą zrobić takie membrany, które coraz lepiej będą transportować wodę i jednocześnie zatrzymywać sole i inne zanieczyszczenia.
– Oczywiście to wszystko jest związane z brakiem wody pitnej na Ziemi - tłumaczy prof. Kujawski. - W Polsce też będziemy musieli zmierzyć się z tym problemem i to znacznie szybciej, niż sądzą najwięksi pesymiści. Kilka lat temu byłem na seminarium w Jordanii, gdzie usłyszałem, że na problem braku wody należy patrzeć nie przez pryzmat całego kraju, ale poprzez pryzmat bardzo małej jednostki administracyjnej. Jeżeli się zaczyna dzielić kraj na coraz mniejsze kwadraty, to nagle się okazuje, że procent populacji o ograniczonym dostępie do wody gwałtownie rośnie.
W Polsce mamy dostęp do wody wzdłuż rzek, ale gdy 20 lat temu byłem w Zakopanem, słyszałem "oszczędzajcie wodę, bo nasze strumienie wysychają". Tam studnie się zanieczyszczają, źródeł świeżej wody nie ma, więc problem wysychania i obniżania się wód gruntowych zdecydowanie postępuje. Dlatego naukowcy szukają różnych sposobów produkcji wody pitnej (...).
Więcej na stronie UMK.
Zobacz także
Zielona drużyna promuje projekt ratowania terenów pozachemowskich
2020-06-20, 12:15Żółw Eustachy, sowa Natalia i żaba Łęgusia pojawią się w weekend na Wyspie Młyńskiej. Przybliżą mieszkańcom Bydgoszczy temat likwidacji zanieczyszczeń po dawnym Zachemie. Czytaj dalej »
KE wszczęła postępowania antymonopolowe wobec firmy Apple
2020-06-16, 13:40Komisja Europejska wszczęła we wtorek dwa postępowania antymonopolowe wobec amerykańskiego giganta Apple. Jeśli uzna, że koncern naruszył unijne przepisy, może nałożyć kary. Czytaj dalej »
2 mln zł dla firm na zwiększenie poziomu cyfryzacji
2020-06-05, 19:14Rusza konkurs dla Małych i Średnich Przedsiębiorstw na projekty zwiększające poziom cyfryzacji w firmie - poinformowało w środę Ministerstwo Rozwoju. Dla najlepszych 100 pomysłów przewidziano po 20 tys. zł nagrody. Czytaj dalej »
Astronauci z kapsuły Dragon są już na pokładzie ISS
2020-05-31, 21:50Na ISS astronauci dołączyli w niedzielę do dwóch przebywających tam od kwietnia Rosjan Anatolija Iwaniszyna i Iwana Wagnera oraz Amerykanina Christophera Cassidy'ego. W planach mają m.in. instalację nowych baterii. Czytaj dalej »
Rozgwieżdżony Toruń w obiektywie Piotra Majewskiego - zobacz to!
2020-05-22, 16:40Jest radiowcem, ale także miłośnikiem i pasjonatem astronomii. Nasz radiowy kolega Piotr Majewski ma dla Państwa nowy filmowy kosmiczny projekt, który już dziś (22.05) będzie dostępny na jego kanale Youtube Radio-teleskop.pl. Czytaj dalej »