Aktualna pozycja: Start
Artykuły Przeglądu Technicznego - Giełda wynalazków i projektów

Trudno uniknąć tematu nanotechnologii, bo coraz więcej nowych wynalazków ma z nimi związek. W poprzednich latach triumfy na międzynarodowych wystawach święcili młodzi chemicy (a zwłaszcza chemiczki) z Politechniki Krakowskiej.

W 2014 r. dał o s  obie znać młody adiunkt z Instytutu Chemii i Technologii Nieorganicznej tej uczelni, dr inż. Marcin Banach. Jego wynalazki, przy współpracy z mgr. inż. Jolantą Pulit, przyniosły całą serię medali na wystawie w Genewie i w Moskwie. Dr Banach jest laureatem III edycji Programu Lider, konkursu o granty z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Tematem projektu jest system oraz zastosowania innowacyjnych materiałów o właściwościach antymikrobiologicznych, związany właśnie z nanotechnologiami.

NANOZABÓJCY
Autor chce opracować technologię wytwarzania nanocząstek o właściwościach bakteriobójczych i grzybobójczych i to technologię z serii "green chemistry", a więc szczególnie przyjazną dla środowiska. Nowej generacji nanomateriały (np. srebro, złoto i inne metale szlachetne czy nanocząstki tlenków) można będzie zastosować w kosmetyce, stomatologii, medycynie czy w gospodarce rolnej i przemysłowej, związanej z problemem powstawania odorów. Zespół dr Banacha pracuje nad technologią, która będzie powtarzalna, tania i ekologiczna. Zwłaszcza przemysł spożywczy i medycyna wiąże z takimi technologiami nadzieje; liczba środków chemicznych stosowanych do dezynfekcji jest ograniczona, gdyż bywają szkodliwe i dla pacjenta, i dla środowiska. Tymczasem wiele odmian grzybów i innych mikroorganizmów przynosi coraz większe zagrożenia, gdyż wzrasta skłonność do alergii. Nanocząstki metali są doskonałą alternatywą dla innych biobójczych środków chemicznych. W przemyśle spożywczym (np. mięsnym) już stosuje się na dużą skalę płyny dezynfekcyjne i bakteriobójcze z nanocząstkami srebra. Nanocząstki poprawiają również właściwości spieniające i zmniejszają napięcie powierzchniowe cieczy.

Jako ciekawostkę można dodać, że jedną z metod badania właściwości fizycznych nanocząstek w płynie jest analiza ruchów Browna, które można śledzić, gdy rozpraszają światło lasera. Da się na podstawie takiej obserwacji obliczyć współczynnik dyfuzji lub średnicę hydrodynamiczną cząstki. Nanocząstki metali wykazują znacznie niższą temperaturę topnienia niż materiały w makroskali. Mają inne przewodnictwo cieplne, właściwości optyczne, elektryczne i magnetyczne. Zachowują swoje właściwości w formie cienkich warstw, proszków czy też pojedynczych konglomeratów.

EKOTRENDY

Dotąd wątpliwości wzbudzały niektóre metody pozyskiwania nanomateriałów, jako nieprzyjazne dla środowiska. Ale rozpoczęto już badania i wdrożenia metod ich produkcji z materiałów biologicznych, ze związków organicznych zawartych w naturalnych ekstraktach roślinnych. Takie założenie przyjęła większość polskich ośrodków zajmujących się nanotechnologiami, także Instytut Chemii i Technologii Nieorganicznej Politechniki Krakowskiej.

MEDALE 2014
W Genewie i Moskwie medale przyniosły takie projekty, jak: "Suspensja zawierająca nanocząstki złota lub srebra", Nanokopozyt hydrokoloidowy i sposób jego otrzymywania”, "Zawiesina do wytwarzania kompozycji stomatologicznych" oraz "Pianka poliuretanowa zawierająca nanocząstki metali".

Hydrokoloidy w postaci kompozycji polimerowych modyfikowanych ekstraktami roślinnymi są jednym z tematów prac zespołu dr inż. Bożeny Tyliszczak z tego samego wydziału. Są to nowe wersje opatrunków hydrożelowych stosowanych przy szczególnie przewlekłych ranach i odleżynach. Nanokompozyty dr Banacha niewątpliwie mogą przyczynić się do dalszego postępu w technice opatrywania tak dokuczliwych ran, jak oparzeniowe czy odleżynowe. Przyczynienie się do udoskonalenia materiałów stomatologicznych również trudno byłoby przecenić; jak wiadomo w ustach i na uzębieniu bezustannie namnaża się bakteryjna horda, która bez pardonu kruszy nasze zęby. Niektóre nanocząstki dodane do plomb czy środków czyszczących są w stanie tępić i wypierać to towarzystwo.

Z ZASKOCZENIA
Budownictwo ekologiczne ma swoje wady; w miarę jak usuwamy szkodliwe emisje poprzez pozbywanie się materiałów syntetycznych, przybywa materiałów pochodzenia naturalnego, a te, jak wiadomo, są zaproszeniem dla szkodliwych mikroorganizmów, grzybów i porostów. Stosowanie kolejnych trucizn do ich zwalczania to pomysł zupełnie niezgodny z „zieloną chemią”. Z pomocą mogą przyjść właśnie materiały z użyciem nanocząstek miedziowych, srebrowych i srebrowo-miedziowych. Niektóre nanocząstki, jak się okazuje, nieźle też podnoszą odporność ogniową materiałów, np. pianki poliuretanowej. Niemal każdy materiał budowlany może poprawić niektóre swoje parametry w kompozycji z nanocząstkami. Czasami materiały, nowej jakości, powstają w sposób nieoczekiwany, jak w przypadku nanotechnologicznej pianki metalicznej, którą otrzymano kilka lat temu w laboratorium w Los Alamos w USA zupełnie przypadkowo. Taka pianka ma gęstość 0,01g/cm3(!), jej porowata struktura ma powierzchnię 270m2/g i jest metalem! Jeszcze nie lżejszym od powietrza. Na razie.

Jaz.