A Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Kar Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszékén 2005-ben kezdte Fábián István és Lázár István az aerogélek kutatását. Ezek a világ „legritkább” térhálós anyagai, sűrűségük köbméterenként mindössze akár néhány kilogramm is lehet.
Az aerogélek olyan pórusos szilárd anyagok, amelyeknek nagyon ritka a térhálójuk, ugyanakkor nagy a teherbírásuk, ellenállnak a hőnek, így a mindennapi gyakorlatban már használják őket szigetelésre. A ritka térháló miatt nagy mennyiségű folyadékot tudnak megkötni, s ezt a tulajdonságukat használtuk ki mi is a kutatásaink során – mondta el a hirek.unideb.hu-nak Kalmár József, a kutatás vezetője.
A Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék egyetemi docense korábbi cikkében – amely az anyagtudomány egyik legjelentősebb lapjában, az American Chemical Society Applied Materials & Interfaces folyóiratában jelent meg idén januárban – az aerogélek szerkezetváltozását vizsgálta, és az ott kapott eredmények alapozták meg az újabb kutatást.
A higanyvegyületek könnyen beágyazódnak zselatinba, így a zselatin és a szilika ötvözésével létre tudtunk hozni egy olyan aerogélt, amely megköti ezeket vízből. A laboratóriumi vizsgálatok során azt tapasztaltuk, hogy többféle fémion egyidejű jelenléte esetén is eltávolítja a higanyt, így képes lehet például egy környezetszennyező baleset alkalmával is összegyűjteni az erősen toxikus anyagokat – magyarázta Kalmár József.
A következő lépésben már az új vegyület élővilágra gyakorolt hatását vizsgálták a kutatók.
Az ökotoxikológiai elemzések során azt néztük meg, hogy egy természetes közegben miként viselkedik az aerogél. Ehhez érzékeny modellszervezetet, papucsállatkákat használtunk biológus kollégák segítségével, és videómikroszkóp alatt figyeltük a viselkedésüket. Kiderült, hogy az aerogél nincs káros hatással az élőlényekre, amikor pedig hozzáadtuk a higanyvegyületet, akkor megkötötte azt, így megvédve az élő modellszervezetet – fejtette ki a kutatás vezetője. Az egyetemi docens bízik benne, hogy a kutatás felkelti a környezetvédelemben érintett cégek érdeklődését is.
Az ökotoxikológiai vizsgálat a Természettudományi és Technológiai Kar Molekuláris Biotechnológiai és Mikrobiológiai Tanszék kutatója, Szemán-Nagy Gábor fejlesztése, míg az aerogélek karakterizálásában a Szilárdtest Fizikai Tanszék munkatársai nyújtottak segítséget. A kutatás folytatásában Kalmár József szeretne más, akár értékes fémvegyületek megkötésére is alkalmas aerogéleket kifejleszteni.
A kutatás az NKFIH OTKA FK-124571 és az MTA Bolyai János Ösztöndíj pályázatok támogatásával valósult meg.
A publikáció az interdiszciplináris környezettudomány meghatározó nemzetközi lapjában, a Chemosphere folyóirat júliusi számában jelent meg.
Forrás: Debreceni Egyetem
