Naukowcy stworzyli superpiankę. Zabije bakterie, oczyści morze, a to nie koniec jej możliwości
Nowy materiał piankowy o wszechstronnym zastosowaniu został właśnie opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego w Georgii w USA. Ten wynalazek może okazać się niezwykle przydatny w tak różnych dziedzinach jak medycyna czy usuwanie skutków katastrof ekologicznych, jak wycieki ropy naftowej.
Publikacja wyników badań o tytule: „Superhydrofobowe i przewodzące pianki o właściwościach antyporostowych i separacji olej-woda" miała miejsce w siedzibie uniwersytetu mieście Athens nieopodal stolicy stanu Atlanty.
Co potrafi superpianka?
Porowata trójwymiarowa pianka posiada właściwości hydrofobowe, co oznacza, że jest odporna na wodę, ale także krew, działanie mikrobów i różnych białek, a zarazem potrafi działać zabójczo na drobnoustroje. Jakby tego było mało, w jej repertuarze jest także umiejętność oddzielania oleju od wody.
Materiał jest gruboziarnistą pianką i zawiera dodatkowo nanopłatki grafenu, które przewodzą prąd i odpychają od siebie cząsteczki wody. Obecność grafenu sprawia, że oprócz zdolności odpychania wody, gąbka ma gruboziarnistą powierzchnię, która pozwala na wysoką adsorpcję oleju (nie mylić z absorpcją!). To proces, którego przykładem jest pochłanianie zapachów przez odpowiednie filtry.
Oprócz funkcjonalności i niskich kosztów produkcji superpianki, do jej zalet należy wszechstronność. Może się ona bowiem doskonale przydać do powstrzymywania infekcji spowodowanych przez wszczepione w ciało urządzenia medyczne albo do oczyszczania środowiska.
Inspiracją dla superpianki był kwiat lotosu.
Jej zdolności bakteriobójcze zostały potwierdzone przy użyciu bakterii E. coli. W przeprowadzonych testach pianka doprowadziła do zniszczenia 99,9 proc. bakterii. Chociaż nie oznacza to, że zupełnie wszystkie bakterie gną na skutek jej działania, jest to znacząca poprawa w porównaniu z używanymi obecnie materiałami.
Inne testy wykazały wysoką zdolność materiału do oddzielania wody i innych zanieczyszczeń pochodzących z ropy naftowej. Umieszczając piankę w różnych mieszaninach wodnych takich jak chloroform, kwas solny i roztworach zawierających cząstki organiczne, naukowcy dowiedli jej zdolności pochłaniania i usuwania zanieczyszczeń organicznych z wody. Przy okazji zabite zostały praktycznie wszystkie bakterie, jakie znajdowały się w roztworach.
Pomysł na ten materiał wziął się z obserwacji kwiatu lotosu. Kwiaty te mają bowiem zdolność samooczyszczania, która bierze się z ultrahydrofobowych właściwości. Kwiat lotosu już od dawna stanowi dla wielu badaczy wzór przy opracowywaniu superhydrofobowych substancji, które znajdują zastosowanie w czyszczeniu powierzchni czy zabezpieczaniu ich przed osadzaniem się brudu.
Jak mówi Hitesh Handa, profesor nadzwyczajny w Wydziału Chemii Materiałoznawstwa i Inżynierii Biomedycznej na Uniwersytecie Stanowym w Georgii:
Stworzenie wielofunkcyjnej i wszechstronnej powierzchni jest niezwykle trudnym zadaniem. Możesz znaleźć powierzchnię, która jest tylko antybakteryjna, lub możesz znaleźć taką, która może tylko zapobiec krzepnięciu krwi. Stworzenie materiałów, które są jednocześnie antykrzepliwe, antybakteryjne i mają właściwości utrudniające osadzanie się zanieczyszczeń, jest naprawdę dużym krokiem naprzód. Trzeba pamiętać, że kiedy wkładamy jakiekolwiek urządzenie medyczne do ludzkiego ciała, białka są pierwszą rzeczą, która przylega do powierzchni i działają jak klej, który pozwala na przyleganie krwi lub bakterii. Więc jeśli możemy zatrzymać tę adsorpcję białek, połowa bitwy jest wygrana.
Teraz, naukowcy chcą sprawić, by superpianka znalazła zastosowanie w pokryciu powierzchni urządzeń medycznych i zademonstrować jej skuteczność, zanim rozpoczną się jej próby kliniczne na zwierzętach, a ostatecznie na ludziach.
