Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали экологичную альтернативу токсичным добавкам для производства фильтрующих мембран. Вместо вредных порообразователей они предложили использовать гидроксиапатит — природный минерал, из которого состоят зубы и кости человека. Учёные научились контролировать процесс соединения наночастиц гидроксиапатита, добавляя ионы калия или аммония, которые блокируют определённые грани частиц и заставляют их выстраиваться в наностержни нужной длины и толщины. Результаты опубликованы в Microchemical Journal.
Полученные наностержни смешали с полимером и изготовили пленки толщиной 50–100 микрометров — тоньше человеческого волоса. Новые мембраны протестировали на очистке раствора бычьего сывороточного альбумина — модельного белка, используемого в лабораториях для имитации очистки молочной сыворотки или лекарств. Созданные образцы задерживали более 99,9% белка, пропуская жидкость в пять раз быстрее, чем пленки с промышленными порообразователями.
Секрет эффективности — в особенностях материала: молекулы белка не просто застревают в порах, но и временно прилипают к наночастицам гидроксиапатита. Это помогает удерживать ценный продукт, снижая потери при фильтрации. Как пояснила руководитель проекта Ольга Осмоловская, обычно учёные и инженеры борются с засорением мембран, а авторы решили использовать эту особенность во благо. Застрявшие молекулы белка можно собрать, очистив фильтр, и использовать, например, для анализа.
Технология не требует сложного оборудования и готова к масштабированию. Применяемые сегодня фильтрующие материалы часто засоряются, а химические добавки для создания пор токсичны: они попадают в сточные воды при производстве и в почву при утилизации. Новая разработка исключает этот экологический вред и может быть использована в медицине, производстве детского питания и других отраслях, где критична очистка белков при минимальных потерях.
Источник: https://poisknews.ru/…
