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

reklama

„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.

reklama

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.

reklama

„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
reklama
Související články
Ruiny skalního města Machu Picchu v exotických kulisách peruánských And fascinují vědce už po celá desetiletí a přesto je neochuzují o další nečekaná překvapení. K tomu poslednímu došlo teprve na počátku letošního roku, když byly v oblasti prostřednictvím speciálního laserového radaru odhaleny dosud neznámé stavby.   Právě tato nejmodernější laserová technologie v poslední době sbírá […]
Věda ve své honbě za poznáním nezná hranic. Důkazem nám může být tým odborníků, který ze severoamerického souvrství Morrison nadšeně informoval o nálezu  pestré směsky pozůstatků obojživelníků, které vyzvrátilo jiné zvíře.    150 milionů let staré zvratky některého ze zástupců čeledi kaprounovitých, kteří cíleným zvracením pozřené potravy běžně matou predátory, podle odborníků odhalují, že starověké […]
Dokážou vědci docílit toho, aby byla voda vodivá podobně jako třeba měděný drát? Na první pohled se to může zdát jako holý nesmysl, jenže mezinárodní vědecký tým pod vedením Pavla Jungwirtha z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR dokázal přijít s metodou, která něco takového skutečně umožňuje.   Samotná myšlenka, že by bylo možné […]
Neandrtálci byli po desetiletí vykreslováni jako tupí jedinci, kteří evoluční tlak nemohli zvládnout. Řada objevů z poslední doby tyto stereotypy vyvrátila, nicméně nová studie odhalila zásadní rozdíly v kognitivních schopnostech moderních lidí a neandertálců. Badatelé vložili gen neandertálského mozku do myší a malých mozkových struktur vypěstovaných z lidských kmenových buněk. Experimenty následně odhalily, že neandertálská […]
Vědci z Farmaceutické fakulty MU se už roky podílejí na vývoji přesnější detekce bojových chemických látek. Teď vyvinuli nový systém, maximálně aktuální, o čemž svědčí současná geopolitická situace… Čpavek, chlor nebo sarin jsou látky zakázané Ženevskými úmluvami, přesto zabíjely před několika lety při ozbrojeném konfliktu v Sýrii. A možná zabíjely i na Ukrajině, kde je mělo […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz