Badania UMK: pancerze żuków pustynnych to cud natury, który trzeba skopiować

2021-03-06, 11:50  Redakcja/umk.pl
Dr hab. Jaonna Kujawa i prof. dr hab. Wojciech Kujawski - oboje z Wydziału Chemii UMK/fot. Andrzej Romański/UMK i

Dr hab. Jaonna Kujawa i prof. dr hab. Wojciech Kujawski - oboje z Wydziału Chemii UMK/fot. Andrzej Romański/UMK i

Chemicy z UMK w Toruniu pracują nad membranami, które będą lepiej transportować wodę i zatrzymywać sole i oraz zanieczyszczenia. Punktem wyjścia były badania chrząszcza pustynnego, który potrafi jednocześnie zbierać i odpychać wodę. Docelowo takie rozwiązanie można wykorzystać do pozyskiwania wody pitnej.

Struktura pancerza chrząszcza pustynnego ma dwoistą naturę. Jest jednocześnie hydrofobowa i hydrofilowa, a więc na pancerzu są obszary chłonące wodę i ją odpychające. Dzięki temu chrząszcze mogą przeżyć w tak trudnym środowisku, jakim jest pustynia - nic nie przylepia im się do pancerzyka, szczególnie wilgotny piasek, natomiast woda zbierana na obszarach hydrofobowych umożliwia im picie i przeżycie.

- Oglądałam film, jak chrząszcz staje rano na łapkach, gdy jest rosa i wychwytuje z tej mgiełki wodę – mówi dr hab. Joanna Kujawa, prof. UMK z Wydziału Chemii. - Dzięki temu, że reszta powierzchni pancerza jest pokryta woskiem, woda spływa, a chrząszcz jest w stanie ją pić i przetrwać w tak trudnych warunkach.

Naukowcy zaczęli się zastanawiać, jak to rozwiązanie przenieść z natury do laboratorium, bo takie zjawisko jest wykorzystywane w destylacji membranowej.

- Tam enzymy nanosi się przez absorpcję, czyli przyleganie powierzchniowe, a nie wiązania chemiczne – tłumaczy prof. dr hab. Wojciech Kujawski z Wydziału Chemii UMK. - Jeśli jest to absorpcja fizyczna, to łatwo może nastąpić desorpcja, bo tam oddziałują słabe siły.

Dobrym pomysłem okazało się wykorzystanie chitozanu, którego na świecie jest bardzo dużo. Chityna, którą łatwo można przekształcić w chitozan, występuje naturalnie w pancerzach m.in. krewetek. Pancerzyków owoców morza są hałdy i nie wiadomo co z nimi robić. Toruńscy naukowcy stwierdzili, że nie dość że jest możliwość skopiowania struktury pancerza chrząszcza, to do tematu można podejść kompleksowo i wykorzystać zalegający chitozan zgodnie z zasadami filozofii zero waste. Dzięki niemu woda będzie jeszcze łatwiej spływać, spełni on więc tę rolę, którą spełnia wosk u chrząszcza.(...)

Badania są realizowane we współpracy z partnerem zagranicznym, prof. Samerem Al-Gharabli z Wydziału Farmacji i Inżynierii Chemicznej Niemiecko-Jordańskiego Uniwersytetu w Ammanie (Jordania). W ramach tej współpracy naukowcy prowadzą wspólne badania skupiające się na wytwarzaniu tzw. "smart materials" - inteligentnych materiałów separacyjnych o kontrolowanych właściwościach do szerokiego spektrum zastosowań. (...)

Dzięki swoim odkryciom chcą zrobić takie membrany, które coraz lepiej będą transportować wodę i jednocześnie zatrzymywać sole i inne zanieczyszczenia.

– Oczywiście to wszystko jest związane z brakiem wody pitnej na Ziemi - tłumaczy prof. Kujawski. - W Polsce też będziemy musieli zmierzyć się z tym problemem i to znacznie szybciej, niż sądzą najwięksi pesymiści. Kilka lat temu byłem na seminarium w Jordanii, gdzie usłyszałem, że na problem braku wody należy patrzeć nie przez pryzmat całego kraju, ale poprzez pryzmat bardzo małej jednostki administracyjnej. Jeżeli się zaczyna dzielić kraj na coraz mniejsze kwadraty, to nagle się okazuje, że procent populacji o ograniczonym dostępie do wody gwałtownie rośnie.

W Polsce mamy dostęp do wody wzdłuż rzek, ale gdy 20 lat temu byłem w Zakopanem, słyszałem "oszczędzajcie wodę, bo nasze strumienie wysychają". Tam studnie się zanieczyszczają, źródeł świeżej wody nie ma, więc problem wysychania i obniżania się wód gruntowych zdecydowanie postępuje. Dlatego naukowcy szukają różnych sposobów produkcji wody pitnej (...).

Więcej na stronie UMK.

Nauka i technologie

Przykład idzie z góry. Pedagodzy nagrodzeni za rozwijanie pasji wśród swoich podopiecznych

„Przykład idzie z góry”. Pedagodzy nagrodzeni za rozwijanie pasji wśród swoich podopiecznych

2023-06-13, 21:19
Siła argumentów zamiast argumentu siły. Finał wojewódzkiej Ligi Debat we Włocławku

Siła argumentów zamiast argumentu siły. Finał wojewódzkiej Ligi Debat we Włocławku

2023-06-13, 18:39
Nauka się opłaca Najlepsi uczniowie z regionu odebrali stypendia z rąk marszałka [zdjęcia]

Nauka się opłaca! Najlepsi uczniowie z regionu odebrali stypendia z rąk marszałka [zdjęcia]

2023-06-13, 06:45
Jak wyglądamy od środka Licealiści sprawdzili, na czym polega praca patologa

Jak wyglądamy od środka? Licealiści sprawdzili, na czym polega praca patologa

2023-06-12, 19:29
Kryzysy, prognozy, zmiany. Międzynarodowa konferencja na bydgoskim UKW

Kryzysy, prognozy, zmiany. Międzynarodowa konferencja na bydgoskim UKW

2023-06-01, 14:38
Dokument Watykanu: chrześcijanin może być influencerem. Każdy wierzący nim jest

Dokument Watykanu: chrześcijanin może być influencerem. Każdy wierzący nim jest!

2023-05-29, 21:00
Komfort psychiczny również jest ważny. Przy UKW powstało nowe Centrum Pomocy [zdjęcia]

Komfort psychiczny również jest ważny. Przy UKW powstało nowe Centrum Pomocy [zdjęcia]

2023-05-23, 17:17
Tak cenne, że trzyma się je w banku Mleko kobiece jest dla wcześniaków lekiem [wideo]

Tak cenne, że trzyma się je w banku! Mleko kobiece jest dla wcześniaków lekiem [wideo]

2023-05-19, 10:15
Prace o dynastii Wazów i rozmowy o relacjach polsko-szwedzkich w Golubiu-Dobrzyniu [zdjęcia]

Prace o dynastii Wazów i rozmowy o relacjach polsko-szwedzkich w Golubiu-Dobrzyniu [zdjęcia]

2023-05-13, 21:38
Po wypoczynku uczniowie zasiądą do arkuszy. Tegoroczna matura w nowej formule

Po wypoczynku uczniowie zasiądą do arkuszy. Tegoroczna matura w nowej formule!

2023-05-02, 16:30
Ważne: nasze strony wykorzystują pliki cookies.

Używamy informacji zapisanych za pomocą cookies i podobnych technologii m.in. w celach reklamowych i statystycznych oraz w celu dostosowania naszych serwisów do indywidualnych potrzeb użytkowników. Mogą też stosować je współpracujący z nami reklamodawcy, firmy badawcze oraz dostawcy aplikacji multimedialnych. W programie służącym do obsługi internetu można zmienić ustawienia dotyczące cookies. Korzystanie z naszych serwisów internetowych bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zapisane w pamięci urządzenia. Więcej informacji można znaleźć w naszej Polityce prywatności

Zamieszczone na stronach internetowych www.radiopik.pl materiały sygnowane skrótem „PAP” stanowią element Serwisów Informacyjnych PAP, będących bazą danych, których producentem i wydawcą jest Polska Agencja Prasowa S.A. z siedzibą w Warszawie. Chronione są one przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych. Powyższe materiały wykorzystywane są przez Polskie Radio Regionalną Rozgłośnię w Bydgoszczy „Polskie Radio Pomorza i Kujaw” S.A. na podstawie stosownej umowy licencyjnej. Jakiekolwiek wykorzystywanie przedmiotowych materiałów przez użytkowników Portalu, poza przewidzianymi przez przepisy prawa wyjątkami, w szczególności dozwolonym użytkiem osobistym, jest zabronione. PAP S.A. zastrzega, iż dalsze rozpowszechnianie materiałów, o których mowa w art. 25 ust. 1 pkt. b) ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych, jest zabronione.

Rozumiem i wchodzę na stronę