Dwutlenek węgla nasyci plastik lekami i barwnikami

Dwutlenek węgla można wykorzystać do nasycenia plastiku barwnikami, a nawet lekami. CO2 nie kojarzy się już z niczym innym niż z globalnym ociepleniem i kopcącymi kominami fabryk

Publikacja: 04.01.2011 23:55

Dymiące kominy

Dymiące kominy

Foto: Fotorzepa, Pio Piotr Guzik

CO2 nie kojarzy się już z niczym innym niż z globalnym ociepleniem i kopcącymi kominami fabryk. A niesłusznie, bo gaz ten można wykorzystać z pożytkiem dla ludzkości. Niemieccy naukowcy opracowali technologię nasycania nim plastiku, która nadaje tworzywom sztucznym zupełnie nową funkcjonalność: od barwienia soczewek kontaktowych po produkcję tworzyw bakteriobójczych.

Okryty złą sławą dwutlenek węgla ma w gruncie rzeczy wiele zalet. Jest niepalny, nietoksyczny, niedrogi i występuje w nadmiarze. Używa się go na przykład do wytwarzania mocznika będącego składnikiem nawozów sztucznych, kwasu salicylowego służącego do wyrobu aspiryny oraz alkoholu metylowego, którego zastosowanie wszyscy znamy.

[srodtytul]Ni to gaz, ni to ciecz [/srodtytul]

Do kolekcji przyjaznych człowiekowi zastosowań można teraz dodać wynalazek badaczy z Fraunhofer-Institut UMSICHT w Oberhausen, ośrodka specjalizującego się w technicznych innowacjach w zakresie ochrony środowiska i techniki materiałowej. Opracowali oni technologię rozpuszczania różnych substancji w tworzywach sztucznych dzięki użyciu dwutlenku węgla podgrzanego do temperatury 30,1 st. C i sprężonego do ciśnienia 73,8 bara. W takich warunkach CO2 wchodzi w stan nadkrytyczny, w którym zaciera się różnica między gazem a cieczą, a dwutlenek węgla zyskuje właściwości zbliżone do rozpuszczalnika. Może wówczas odegrać rolę wehikułu niosącego barwniki czy farmaceutyki do wnętrza plastików.

– Płynny dwutlenek węgla wpompowujemy do kontenera odpornego na wysokie ciśnienie wraz ze składnikami tworzywa, które ma zostać nasycone tym gazem – tłumaczy Manfred Renner, inżynier z Fraunhofer UMSICHT. – Następnie zwiększamy temperaturę i ciśnienie aż do momentu, gdy gaz osiągnie stan nadkrytyczny. Potem wciąż podkręcamy ciśnienie, tak by przy 170 barach sproszkowany barwnik całkowicie rozpuścił się w CO2, a następnie rozproszył wraz z gazem w plastiku. Cały ten proces zajmuje zaledwie kilka minut.

[wyimek]Dzięki CO2 tworzywo można wzbogacić o bakteriobójcze nanocząsteczki[/wyimek]

Po otwarciu kontenera gaz ucieka przez powierzchnię polimeru, ale barwnik pozostaje na miejscu. Cała ta procedura nadaje barwionym tworzywom dużą odporność na ścieranie i zadrapania. No i jest przyjazna środowisku.

– Pożądany kolor lub substancję aktywną wprowadzamy do plastiku bez użycia agresywnych rozpuszczalników – twierdzi Renner.

Nowa technika pozwala też nasycać plastik substancjami wrażliwymi na wysokie temperatury, takimi jak stabilizatory UV zwiększające odporność tworzywa na działanie promieni słonecznych.

[srodtytul]Bat na bakterie [/srodtytul]

Do całego tego procesu badacze zaprzęgli również nanotechnologię: nasycili poliwęglan (plastik, z którego zrobione są m. in. płyty CD) nanocząsteczkami o właściwościach przeciwbakteryjnych. W efekcie powstał materiał idealnie nadający się np. do pokrycia klamek przy drzwiach czy kurków przy kranach w łazience. Jego skuteczność potwierdziło proste doświadczenie, jakie Niemcy przeprowadzili w laboratorium: umieścili na tak przygotowanej powierzchni bakterię E. coli wywołującą m.in. zatrucia pokarmowe. Efekt? Ani jeden mikrob nie wytrzymał zetknięcia z antybakteryjnym plastikiem. Pozytywnie wypadły też testy z wykorzystaniem flurbiprofenu, leku o działaniu przeciwzapalnym.

Najciekawszym zastosowaniem nowej metody może się okazać stworzenie soczewek kontaktowych – zabarwionych na dowolny kolor – wzbogaconych lekami, które w ciągu dnia powoli uwalniałyby się z ich powierzchni. To interesująca alternatywa dla kropli do oczu, zwłaszcza tych, które muszą być wpuszczane regularnie, np. z powodu jaskry.

[i]Więcej informacji o metodzie:[link=http://www.fraunhofer.de]www.fraunhofer.de[/link][/i]

CO2 nie kojarzy się już z niczym innym niż z globalnym ociepleniem i kopcącymi kominami fabryk. A niesłusznie, bo gaz ten można wykorzystać z pożytkiem dla ludzkości. Niemieccy naukowcy opracowali technologię nasycania nim plastiku, która nadaje tworzywom sztucznym zupełnie nową funkcjonalność: od barwienia soczewek kontaktowych po produkcję tworzyw bakteriobójczych.

Okryty złą sławą dwutlenek węgla ma w gruncie rzeczy wiele zalet. Jest niepalny, nietoksyczny, niedrogi i występuje w nadmiarze. Używa się go na przykład do wytwarzania mocznika będącego składnikiem nawozów sztucznych, kwasu salicylowego służącego do wyrobu aspiryny oraz alkoholu metylowego, którego zastosowanie wszyscy znamy.

Pozostało 81% artykułu
Nauka
W organizmach delfinów znaleziono uzależniający fentanyl
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację