Челябинские ученые разработали краску, которая может очищать пыль

Фото: depositphotos.com. Окрашивание ПВХ-окон

Ученые ЮУрГУ разработали покрытия, поры которых могут поглощать микро- и наночастицы, подобно устьицам листьев. Основой для таких покрытий послужили мезопористые сферические частицы оксида титана.

«Растения очищают воздух, поглощая ультрамелкую пыль через устьица, расположенные на поверхности листьев, – рассказывает доцент кафедры Экологии и химической технологии Института естественных и точных наук ЮУрГУ Татьяна Крупнова. – Устьица работают как мельчайшие насосы, осуществляя газообмен между растением и атмосферой. Коллектив лаборатории экологических проблем постиндустриальной агломерации в ходе исследований, поддержанных Российским научным фондом и правительством Челябинской области, показал, что накопление металлов в листьях деревьев происходит именно за счет поглощения ультрамелкой пыли через устьица».

Один из трендов современной науки – использование природоподобных технологий. Почему бы не «скопировать» то, что создавала веками природа, что отрабатывалось в ходе эволюции? И ученые ЮУрГУ задумались над разработкой покрытий, поры которых смогли бы поглощать микро- и наночастицы, подобно устьицам листьев.

Основой для таких покрытий послужили мезопористые сферические частицы оксида титана. Их синтезировали химики кафедры Экологии и химической технологии ЮУрГУ и опубликовали об этом статью в Журнале некристаллических твердых тел (Journal of Non-Crystalline Solids) престижного издательства «Эльзевир».

Оказалось, что если добавить эти частицы к силикату калия или калийному жидкому стеклу, то можно получить пористые покрытия, которые удерживают частицы мелкой промышленной пыли. Это открытие было опубликовано Татьяной Крупновой и ее коллегами в японском Международном журнале «Геомейт» (International Journal of Geomate) в начале 2023 года.

«На основе этого открытия мы предложили состав силикатной фасадной краски и подали заявку в Роспатент, – рассказывает Татьяна Крупнова. – Сотрудники ЮУрГУ первые, кто предложил состав краски именно с функцией очистки воздуха от ультрамелких частиц».

Такая краска абсолютно экологична, она не содержит органических компонентов. Ею можно красить не только фасады домов, но и промышленные помещения. На дорогах города «умной» краской можно покрывать бордюры или наносить дорожную разметку. В первом случае краска сможет улавливать микрочастицы промышленной пыли, а во втором – невыхлопные транспортные, образующиеся при истирании дорожного полотна или шин. Чтобы очистить забитые «устьица», достаточно промыть поверхность под напором воды, и краска снова будет работать как фильтр.

Сейчас челябинские ученые работают над тем, чтобы подобрать состав, который позволит краске не только поглощать пыль, но и удалять из воздуха органические загрязнения. Микробиологические исследования показали, что суспензии некоторых гранул фотокаталитического оксида титана эффективно убивают бактерии кишечной палочки и стафилококка.

«Такие свойства обнаружены нами впервые и пока не опубликованы, требуется детально разобраться с механизмом, объяснить полученные явления, – рассказывает Татьяна Крупнова. – Мы работаем над составом краски, которая будет очищать и обеззараживать воздух. Нужны будут сначала лабораторные испытания, а затем и исследования в реальных условиях». Исследования и работы, упомянутые в статье, выполнены при поддержке Мегагранта в рамках проекта «Приоритет 2030».

Остап Давыдов

Рекомендуем прочесть: Российские ученые изобрели высокопрочный бетон, на 90% состоящий из отходов оконного стекла

Источник: https://naked-science.ru