REKLAMA
Get Adobe Flash player

Newsletter

Dołącz do newslettera:
Zaznacz, jakie informacje Cię interesują:

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez wydawcę serwisu rynekfarb.pl w celu realizacji usługi „Newsletter rynekfarb.pl". Zapoznałem/zapoznałam się z pouczeniem dotyczącym prawa dostępu do treści moich danych i możliwości ich poprawiania. Jestem świadom/świadoma, iż moja zgoda może być odwołana w każdym czasie, co skutkować będzie usunięciem mojego adresu e-mail z listy dystrybucyjnej usługi.

Potwierdzam zaznajomienie się z Instrukcją dla subskrybentów oraz z Polityką prywatności.

Kliknij i zapisz się bezpłatnie do naszego newslettera ›

Dwutlenek ceru przyszłością farb przeciwporostowych?

Nie od dziś wiadomo, że natura może nam podsunąć niejeden doskonały pomysł. Tym razem naukowców zainspirowały algi – oraz wytwarzane przez nie związki, które, jak się okazuje, mogą być bardzo przydatne przy produkcji powłok przeciwporostowych.

dwutlenek ceru farby przeciwporostowe

Fot. skeeze / pixabay.com

Porastanie kadłubów okrętów powoduje co roku na całym świecie straty finansowe rzędu 188 mld €. A są to jedynie dane dotyczące statków; algi i skorupiaki uwielbiają natomiast również powierzchnie wszelkich konstrukcji morskich i przybrzeżnych.

W walce z morskimi intruzami pomagają farby przeciwporostowe, które jednak przeważnie oparte są na związkach miedzi. Te natomiast mają działanie toksyczne, szkodzą środowisku (przez co ich wykorzystanie zostało już ograniczone w niektórych krajach, na przykład Kanadzie i Danii), a w dłuższej perspektywie tracą na skuteczności, bowiem organizmy morskie uodporniają się na nie. Ciekawą alternatywę dla tych tradycyjnych powłok zaproponowała grupa badawcza z Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) w Moguncji w Niemczech.

Podpatrzone u alg

Naukowców zainteresował mechanizm obronny alg, które wykorzystują wtórne produkty metaboliczne, by zapewnić sobie chemiczną ochronę przed mikroorganizmami i drapieżnikami. Te halogenowane produkty selektywnie zapobiegają gromadzeniu się w najbliższym otoczeniu bakterii (zaburzając ich tzw. „quorum sensing”, sensor do wyczuwania się nawzajem, ułatwiający tworzenie skupisk i powstawanie biofilmu), a także przyczepianiu się w pobliżu innych alg i skorupiaków.

Mechanizm ten wykorzystują na przykład czerwone wodorosty Delisea pulchra. Wytwarzane przez nie związki te są wysoce selektywne – działają na receptory organizmów morskich i wstrzymują rozwój bakterii, ale nie są toksyczne. Budową są bardzo zbliżone do cząsteczek, które mikroorganizmy wykorzystują do komunikacji, mogą więc zamiast nich łączyć się z receptorami i blokować je. Zaburzanie ekspresji genów bakterii w podobny sposób może być też użyteczne w medycynie, ponieważ mikroby chorobotwórcze często wykorzystują tworzenie biofilmów, by chronić się przed ludzkim układem odpornościowym i antybiotykami.

Badacze przeprowadzili symulację tego mechanizmu obronnego i na tej podstawie ustalili, że skuteczną bronią w walce z porastaniem mogą być nanocząsteczki dwutlenku ceru, bliskie związkom obronnym wytwarzanym przez algi. Mają one tę przewagę nad związkami miedzi, że są przyjazne środowisku i w pełni bezpieczne.

Z samochodów do farb przeciwporostowych

Jak wyjaśnia Karoline Herget, która nowej technologii przeciwporostowej poświęciła swoją pracę doktorancką, dwutlenek ceru to związek, który spotykamy na co dzień – wykorzystują go wszystkie katalizatory samochodowe. Nie ma właściwości toksycznych i wykazuje dużą stabilność chemiczną.

Jest to tlenek pierwiastka ziem rzadkich, ceru, oraz produkt uboczny wydobywania metali ziem rzadkich. Choć należy do grupy pierwiastków ziem rzadkich, sam nie jest trudno dostępnym materiałem. Kosztuje mniej więcej tyle co kupryt, stosowany w farbach przeciwporostowych związek miedzi, a jest skuteczny już w dużo mniejszych w mniejszych stężeniach.

dwutlenek ceru farby przeciwporostowe

Fot. JGU

Na łodzie, tkaniny i dachy

Niemieccy badacze proponują więc związek nowej generacji, który naśladuje naturalny system obrony organizmów morskich i jest skuteczny nie tylko w warunkach laboratoryjnych, ale i w naturalnym środowisku morskim. Potwierdziły to wyniki testów – w trakcie kilku tygodni zanurzenia stalowe panele z powłokami na bazie tlenku ceru były wciąż wolne od alg i skorupiaków, podczas gdy próbki kontrolne w tym samym czasie wyraźnie zarosły.

Choć nie do końca zdajemy sobie z tego sprawę, biofilmy są wszędzie. W rurach z wodą pitną, oczyszczalniach, w wodzie gruntowej, w systemach do filtracji i chłodzenia wody, na opakowaniach żywności, klamkach, przyciskach, klawiaturach, innych elementach z plastiku, a nawet na szpitalnych cewnikach. Dzięki naturalnym, podpatrzonym u alg metodom będziemy mogli przed nimi chronić m.in. łodzie, powłoki zewnętrzne, dachy, tkaniny do użytku zewnętrznego czy polimerowe membrany polimerowe do odsalania.

Projekt realizowany jest przez mogunckich naukowców we współpracy z BASF. Artykuł na ten temat opublikowany został w czasopiśmie „Advanced Materials”.

Źródło: european-coatings.com

Czytaj również

Oceń artykuł:
Oceń pozytywnieOceń negatywnie
100%
0%
Ocen: 1
Loading...Loading...
Napisz do redakcji
Podziel się

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

 REKLAMA