28/02/2024
Աշխարհի բազմաթիվ գիտահետազոտական ինստիտուտներ աշխատում են քաղաքներում մաքուր օդի խնդրի վրա: Դիզայներները, ճարտարապետները, շինարարները և, իհարկե, գիտնականները առաջարկում են իրենց նախագծերը: Նրանցից ոմանք մշակում են ներկերի կիրառման նորարարական տեխնոլոգիա, որը բարելավում է շրջակա միջավայրի որակը՝ ոչնչացնելով օդի աղտոտիչները: Նման առաջարկվող զարգացումների սկզբունքներից մեկը հիմնված է ֆոտոկատալիզի վրա՝ ռեակցիա, որը տեղի է ունենում մթնոլորտում արևի լույսի ազդեցության տակ։
Ռուս գիտնականների ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ բույսերի տերևները, ավելի կոնկրետ մանրադիտակային ստոմատները, արդյունավետորեն կլանում են փողոցային փոշու միկրոմասնիկները։
Հարավ-Ուրալյան պետական համալսարանում (ՀՈՒՊՀ), որտեղ ստեղծել են «խելացի» ներկը (այն կարող է մաքրել քաղաքի օդը կապարից, արսենից և այլ վտանգավոր նյութերից) պատմել են գաղափարի և դրա գործնական կիրառման մասին: Գիտնականները նախ ուսումնասիրել են, թե ինչպես են բույսերը մաքրում օդը՝ կլանելով ծայրահեղ նուրբ փոշին տերևների մակերեսին տեղակայված ստոմատների միջոցով: Արդյունքում պարզվել է, որ ստոմատները աշխատում են որպես ամենափոքր պոմպեր՝ գազի փոխանակում կատարելով բույսի և մթնոլորտի միջև։
Գիտնականները սկսեցին մտածել այնպիսի ծածկույթների մշակման մասին, որոնց ծակոտիները կկարողանաին կլանել միկրո և նանոմասնիկները՝ տերևների ստոմատների նման: Նման ծածկույթների համար հիմք հանդիսացան տիտանի օքսիդի մեզոծակոտկեն գնդաձև մասնիկները։ Այդպիսի մասնիկներ սինթեզել են ՀՈՒՊՀ-ի էկոլոգիայի և քիմիական տեխնոլոգիայի ամբիոնի քիմիկոսները։ Պարզվել է, որ եթե այս մասնիկները ավելացվեն կալիումի սիլիկատին կամ կալիումական հեղուկ ապակուն, ապա կարելի է ստանալ ծակոտկեն ծածկույթներ, որոնք պահպանում են մանր արդյունաբերական փոշու մասնիկները, այդ թվում ՝ վտանգավոր ծանր մետաղների միկրոմասնիկները, որոնք աղտոտում են արդյունաբերական քաղաքների մթնոլորտը: Այս հայտնագործության հիման վրա առաջարկվել է սիլիկատային ֆասադային ներկի կազմը և հայտ է ներկայացվել Մտավոր սեփականության դաշնային ծառայություն (Ռոսպատենտ):
ՀՈՒՊՀ-ի գիտնականներն առաջինն են, ովքեր ներկի բաղադրությունն առաջարկել են ուլտրա-նուրբ մասնիկներից օդը մաքրելու գործառույթով։
Մշակված ներկը էկոլոգիապես մաքուր է, այն չի պարունակում օրգանական բաղադրիչներ: Դրանով կարելի է ներկել ոչ միայն տների ճակատները, այլև արտադրական օբյեկտները։ Ճանապարհներին «խելացի» ներկը կարող է օգտագործվել եզրաքարերը ծածկելու կամ ճանապարհային գծանշումներ կիրառելու համար: Առաջին դեպքում ներկը կկարողանա կլանել արդյունաբերական փոշու միկրոմասնիկները, իսկ երկրորդում՝ ճանապարհի և անվադողերի քայքայումից առաջացած փոշին: Խցանված «ստոմատները» մաքրելու համար բավական է մակերեսը լվանալ ջրի ճնշման տակ, և ներկը կարող է կրկին զտել շրջակա միջավայրից վտանգավոր նյութերը:
Այսօր Չելյաբինսկի գիտնականներն աշխատում են այնպիսի կոմպոզիցիա ընտրելու վրա, որը թույլ կտա ներկին ոչ միայն կլանել փոշին, այլև օդից հեռացնել օրգանական աղտոտվածությունը։ Մանրէաբանական ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ տիտանի ֆոտոկատալիտիկ օքսիդի որոշ հատիկների կախոցները արդյունավետորեն ոչնչացնում են աղիքային ցուպիկի և ստաֆիլակոկի բակտերիաները:
ՀՈՒՊՀ-ի հետազոտողների կողմից արված հայտնագործությունը հրապարակվել է Ճապոնական միջազգային Geometric Journal ամսագրում:
