Rad znanstvenica s Ruđera o nanomaterijalima objavljen je u prestižnom časopisu

Istraživački tim predvođen znanstvenicama s Instituta Ruđer Bošković otkrio je da nanodijamanti u vodi uglavnom ostaju ravnomjerno raspršeni dok se ugljikove točke lakše udružuju u nakupine, a njihov rad uvršten je u "vruće radove" časopisa Enviromental Science: Nano. Nanomaterijali na bazi ugljika danas imaju široku primjenu, od elektronike i energetike, preko zaštite okoliša, do medicine, no još uvijek ne znamo dovoljno što im se događa kad završe u prirodi, napominju s IRB-a.

Istraživanje tima donosi nova saznanja o interakcijama nanomaterijala na bazi ugljika, prvenstveno nanodijamanata, s proteinima, organskom tvari i fulvinskom kiselinom, koja je vrsta prirodne kiseline koja nastaje razgradnjom biljnog materijala, ističe se u priopćenju.

"Razumijevanje ovih interakcija važno je ne samo za procjenu okolišnih rizika povezanih s nanomaterijalima, već i za njihov održivi razvoj te uspostavu sigurnosnih propisa za njihovu primjenu kako bi u budućnosti mogli osmisliti rješenja koja su učinkovitija i prijateljska prema okolišu", objašnjava voditeljica Laboratorija za anorgansku geokemiju okoliša i kemodinamiku nanočestica u Zavodu za istraživanje mora i okoliša IRB-a te dopisna autorica na radu dr. sc. Željka Fiket.

Kako bi istražile što se događa s tim sitnim ugljikovim česticama kada napuste laboratorij i dospiju u prirodne vode, znanstvenice su u laboratoriju kreirale uvjete nalik rijekama i estuarijima. Uspoređivale su čistu i slanu vodu, mijenjale pH te dodavale sastojke koje čestice u prirodi doista susreću, poput različitih proteina, polimera sličnog šećeru i prirodne organske tvari iz razgrađenog bilja.

Zatim su promatrale dva jednostavna znaka - ostaju li čestice male i odvojene ili se agregiraju u nakupine. Istovremeno, pratile su slabi li, ili se zadržava blagi elektrostatski učinak koji ih drži odvojenima.

USPJEH Ruđerovci s kolegama razvili novi brzi softver

Uočile su da su ugljikove točke sklonije međusobnom agregiranju i stvaranju nakupina, osobito u slanijim uvjetima ili kad se na njih vežu prirodne tvari iz razgrađenog bilja i proteini što znači da će se brže taložiti, kraće ostajati raspršene i ponašati se drugačije od nanodijamanata. 

Važnost rezultata potvrđuje i činjenica da je ovaj rad o nanomaterijalima uredništvo uvrstilo među takozvane vruće radove časopisa Environmental Science: Nano te na naslovnici časopisa, ističu s IRB-a.

Ovo istraživanje nudi vodič za situacije kao što su dizajn sustava za dostavu lijeka, saniranje zagađenog područja, osmišljavanje pravila sigurnog korištenja i druge te tako pomaže društvu da procijeni rizike, potakne zelenije primjene i postavi razumna ograničenja.

"U ovom istraživanju pokazali smo da se nanodijamanti ističu kao robusni i prilagodljivi, osobito kada su povezani s odgovarajućim prirodnim 'omotačima' dok ugljikove točke zahtijevaju dodatnu pažnju i inženjerska rješenja kako bi se izbjeglo njihovo agregiranje u vodama", objašnjava voditeljica Laboratorija za biokoloide i površinsku kemiju te dopisna autorica na radu, dr. sc. Maja Dutour Sikirić.  

Uz Fiket i Dutour Sikirić, u timu su i diplomandica Darija Gal sa zagrebačkog PMF-a, doktorandica Marija Petrović s IRB-a, dr. sc. Vida Strasser s IRB-a, izv. prof. dr. sc. Veronika Kovač s PBF-a, dr. sc. Sanja Frka i dr. sc. Neda Vdović s IRB-a te dr. sc. Binoy Saikia, znanstvenik na Sjeveroistočnom institutu za znanost i tehnologiju Vijeća za znanstvena i industrijska istraživanja (CSIR-NEIST) iz Jorhata u Indiji.