Giełda wynalazków i projektów. Chemia uzdrawiająca


18-12-2021 16:20:44

Tegoroczna Międzynarodowa Warszawska Wystawa Wynalazków IWIS, odbyła się, podobnie jak zeszłoroczna, tylko wirtualnie. Niestety tego rodzaju formuła nie sprzyja popularyzacji mimo, że wystawę można obejrzeć w sieci aż do końca 2021 r. Większość wystaw światowych odbywa się od początku pandemii w ten właśnie sposób.

Na IWIS 2021 polskich wynalazków jest mniej niż zwykle, co nie dotyczy na szczęście rozwiązań studenckich i uczniowskich pod egidą Stowarzyszenia Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów. Z „dorosłych” ofert wyróżnia się m.in. Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Z niego pochodzi start-up Photo High Technologies, który już występuje jako samodzielna jednostka z serią innowacji poświęconych fotoinicjatorom chemicznym. Na te wynalazki zwracano już wielokrotnie uwagę, jako na jedną z polskich nadziei na własny wkład do światowej techniki. Tym razem więc można wskazać inne, nie mniej ciekawe.

Nowe możliwości ligniny

Katedra Chemii i Technologii Polimerów wystąpiła z innowacją dotyczącą modyfikacji ligniny pozyskiwanej przy procesie wytwarzania celulozy z drewna, w celu uzyskania zolu odpowiedniego do uzyskania nanowłókien techniką elektroprzędzenia. Elektroprzędzenie to metoda „wyciągania" nanowłókien z roztworu poprzez oddziaływania elektrostatyczne. Roztwór podawany jest w strefę silnego pola elektrycznego grawitacyjnie za pomocą strzykawki ze specjalną dyszą. Dzięki temu uzyskuje się znakomite materiały do systemów nanofiltracji oraz najwyższej klasy opatrunków medycznych. Wynalazek polega na otrzymywaniu zolu poprzez biomodyfikację suszonej ligniny. Podczas ogrzewania mieszaniny ligniny z solą kuchenną rozpuszczoną w wodzie do temperatury powyżej 40°C, jony soli reagują z grupami funkcyjnymi ligniny i zanieczyszczeniami. Brud i bakterie są usuwane poprzez poddanie zmiękczonej miazgi ligniny, mechanicznie rozdrobnionej, silnemu efektowi dezynfekującemu. Oczyszczona lignina z dodatkiem skrobi, gliceryny, sorbitolu i wody, sprasowana w piankę i podgrzana w mikrofali, tworzy doskonały zol do otrzymywania biofilmu metodą elektroprzędzenia. Nowością wynalazku jest sposób modyfikacji ligniny polegający na: otrzymaniu biofilmu przez elektroprzędzenie lub wylewanie próżniowe. Otrzymany biofilm może być wykorzystany jako substrat leków w inżynierii medycznej lub jako opakowanie do żywności gotowej do spożycia.

Żywność zdrowa i długo świeża

Katedra Chemii i Technologii Organicznej zaproponowała Chemiczne sposoby spowalniające dojrzewanie owoców i warzyw. Jest to wyzwanie wobec tendencji do marnowania żywności, co jest niestety jednym z powszechnych problemów w XXI w. Powoduje ogromne straty zasobów naturalnych oraz energii. Za wzrost, dojrzewanie i psucie się produktów odpowiada wydzielany przez rośliny etylen.

Badacze francuscy doszli do wniosku, że najbardziej obiecującą metodą ochrony zielonego towaru jest fotokataliza, która sprawdza się zarówno w tradycyjnym transporcie i magazynowaniu, jak i w perspektywie załogowych misji kosmicznych. Metoda ta - z wykorzystaniem odpowiedniego katalizatora (czyli związku chemicznego, który umożliwi reakcję) i słonecznego światła - pozwala zamienić etylen w dwutlenek węgla i wodę. Starzeniu produktów można przeciwdziałać też poprzez stosowanie inhibitorów chemicznych. Obecnie do tego celu wykorzystuje się analogi metylocyklopropenu. Badacze z Politechniki Krakowskiej proponują prostą i całkowicie selektywną metodę otrzymywania prekursorów analogów metylocyklopropenu. Zsyntezowanie nowych połączeń z tej grupy i uogólnienie „zielonej” metody ich preparatyki może wspomóc rozwiązanie problemu przechowywania i transportu warzyw i owoców, zwłaszcza dużych ilości. 

Z nikotyną na pestycydy

Zespół z tejże Katedry, z udziałem dr. hab. inż. Radomira Jasińskiego zajął się także problemem szkodliwej akumulacji pestycydów w organizmach żywych oraz długiego czasu ich rozkładu. W tym celu postanowił wykorzystać analogi nikotyn, które można wykorzystać na drodze wyrafinowanej reakcji chemicznej.  W ten sposób powstał wynalazek „Analogi nikotyn jako nowe, „zielone" środki ochrony roślin". Słowo „nikotyna" brzmi groźnie, gdyż każdy kojarzy je z silną trucizną.

Warto więc przypomnieć, że np. witamina B3 występująca w mięsie, orzechach i ziarnach zbóż, niezbędna do życia, składa się z kwasu nikotynowego (niacyny) oraz nikotynamidu, a odkrycie jej składu nastąpiło na drodze badania zwykłej nikotyny. Wskazany sposób umożliwia szybkie, a także ekonomiczne otrzymanie szerokiej gamy złożonych związków heterocyklicznych, z których można wyselekcjonować najlepsze możliwe połączenia chemiczne, które mają szansę stać się skutecznymi i bezpiecznymi dla ludzi oraz zwierząt środkami ochrony roślin. Oba powyższe wynalazki otrzymały na IWIS 2021 srebrne medale.

jaz.

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl