Domů     Objevy
Odhalit i likvidovat těžké kovy ve vodě pomůže recyklovatelný nanomateriál z Olomouce
Jan Zelenka 21.9.2022

Tři vědecké týmy vyvinuly levný, účinný a recyklovatelný nanomateriál, který dokáže ve vodě nejen odhalit, ale také likvidovat těžké kovy, zejména kadmium a olovo. Jde o výsledek spolupráce vědců z Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií – CATRIN Univerzity Palackého v Olomouci, ostravské VŠB-TUO a Katalánského institutu pro nanovědy a nanotechnologie (ICN2) v Barceloně..

Kontaminace odpadních vod průmyslovou činností je palčivým problémem současnosti, olovo a kadmium se spolu se rtutí řadí mezi nejtoxičtější těžké kovy vůbec. Látky detekují takzvané grafenové tečky odvozené od nobelovského materiálu grafenu.

Jednoduchý test prokáže přítomnost nebezpečných těžkých kovů bez nákladných přístrojů zhruba do 30 minut. „Je velmi důležité mít k dispozici levnou technologii, která dokáže tyto vysoce škodlivé látky ve vodě odhalit i v malém množství a současně je elegantně a rychle odstranit,“ uvedl jeden z autorů výzkumu Radek Zbořil, vědecký ředitel CATRIN-CRH. Nově vyvinutý materiál dokáže obojí – ve formě papírového senzoru spolehlivě identifikuje kadmium či olovo a následně ve formě nanočástic tyto kovy s rekordní účinností odstraní.

„Touto cestou se moderní technologie ubírají. Obdobně se postupuje například v medicíně, kdy tatáž látka v těle diagnostikuje onemocnění a následně jej i léčí,“ dodal profesor Zbořil. Výsledky bádání publikoval odborný časopis Small a vědci už také podali žádost o patentovou ochranu objevu.

Senzor po kontaktu s kovem „zhasne“

Grafenové tečky, které olomoučtí vědci studují řadu let, mají kromě dalších výjimečných vlastností schopnost fotoluminiscence – to znamená, že po ozáření světélkují. Právě tato vlastnost hrála při výzkumu důležitou roli.

„Zjistili jsme, že pokud se na povrch našeho senzoru naváže kadmium nebo olovo, dojde ke zhášení fotoluminiscence.

Tím jsme schopni daný kov odhalit, a to ve velmi malém množství, mnohonásobně nižším, než jsou Evropskou unií povolené limity pro obsah těchto prvků v pitné vodě,“ uvedl první autor práce David Panáček z CATRIN.

Nevýhodou stávajících technologií používaných pro stanovení těžkých kovů je potřeba speciálního a nákladného technického vybavení i školeného personálu. Aby se vědci této komplikaci vyhnuli, vyvinuli unikátní papírový detektor.

„Základ tvoří levný chromatografický papír, na nějž jsme nanomateriál nanesli. Takový detektor je extrémně levný a nenáročný na použití. Po ponoření papírku do vody pouhým okem poznáme, jestli se ve vodě těžké kovy nacházejí, nebo ne,“ vysvětlil Panáček.

Materiál by mohly využít průmyslové podniky

Výzkum začal zhruba před dvěma lety, kdy David Panáček navštívil barcelonský institut v rámci doktorského studia. Působil ve skupině Arbena Merkoçiho, světově uznávaného odborníka v oblasti senzoriky.

„Od počátku jsme měli jasný plán spolupráce. My jsme vyvinuli uhlíkový nanomateriál s požadovanými optickými vlastnostmi umožňujícími detekci těžkých kovů a kolegové ze Španělska pak pomohli s testováním a optimalizací.

Díky skvělé spolupráci a sdílení znalostí jsme dospěli k produktu, který má značný komerční potenciál,“ doplnil Panáček.

Fotoluminiscenční uhlíkové tečky studují vědci z CATRIN již několik let a v minulosti prokázali jejich využití zejména v lékařské diagnostice pro měření teplot v živých buňkách nebo pro diagnostiku rakoviny plic.

Předchozí článek
Další článek
Související články
Objevy Příroda 10.2.2025
Vlastně je to pochopitelné: Tmavé barvy pohlcují příliš mnoho tepla ze slunečního záření, což v případě srsti nebo peří může rychle vést k přehřátí těla. Na změnu klimatu tak někteří živočichové reagují tím, že raději nechají své syté barvy vyblednout. Jenže pak je možné, že nebudou mít potomstvo. Zvířata mají jen omezené možnosti, jak se vyrovnávat se […]
Český vědecký tým dosáhl mimořádného úspěchu v oblasti geologického výzkumu. V jižní Albánii, v oblasti Vromoner, Expedice Neuron Atmos odhalila největší podzemní termální jezero na světě. Nadace Neuron finančně podpořila tuto expedici a umožnila tak pořízení klíčového vybavení, které vedlo k potvrzení tohoto světově významného objevu. Už v roce 2021 čeští vědci narazili na rozsáhlý […]
Mezinárodní výzkumný tým vedený vědci Botanického ústavu AV ČR zveřejnil výsledky studia diverzity lišejníků, které kombinovalo analýzu environmentální DNA (eDNA) s tradičními taxonomickými průzkumy. Díky této inovativní metodě se významně zlepšilo poznání českých lišejníků. Bylo nalezeno 43 druhů nových pro Českou republiku, 12 zcela nových pro vědu a objeveny 2 nové rody. Kombinace metod odhalila, […]
Historie Objevy 30.1.2025
Věda je plná překvapení – a některá jsou poněkud nečekaná. Dánští paleontologové narazili na unikátní zkamenělinu, která na první pohled nevypadá nijak pozoruhodně. Ve vrstvách prastarých usazenin objevili zkamenělé rybí zvratky, které mohou poskytnout nové informace o stravovacích návycích dávných mořských predátorů. Fosilie byla nalezena na jihovýchodě Dánska v oblasti známé svými dobře zachovanými pozůstatky […]
Léčba rakoviny představuje pro pacienty dlouhou a často vyčerpávající cestu plnou nejistoty. Onkologové mají k dispozici několik typů léčebných postupů, které zahrnují chemoterapii, radioterapii nebo cílenou biologickou léčbu… s nečekanými pomocníky. Každý organismus reaguje na léčbu jinak, a proto výběr správné terapie může být zdlouhavým procesem plným pokusů a omylů. Nový přístup, využívající ryby zvané […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz