Filter za vazduh napravljen od kukuruznog proteina umesto od naftnih derivata može istovremeno da uhvati male čestice, kao i toksične hemikalije poput formaldehida koje sadašnji filteri za vazduh ne mogu.
Istraživanje bi moglo dovesti do boljih prečistača vazduha, posebno u regionima sveta koji pate od veoma lošeg kvaliteta vazduha. Inženjeri Vašingtonskog državnog univerziteta izveštavaju o dizajnu i testovima materijala za ovaj filter na biološkoj bazi u časopisu Separation and Purification Technologi.
„Čestice nije toliko teško filtrirati, ali istovremeno uhvatiti različite vrste hemijskih molekula gasa, to je značajnije“, rekla je Kejti Zhong, profesorka na Školi za mašinstvo i inženjerstvo VSU-a i odgovarajući autor u radu. „Ovi materijali za filtriranje vazduha zasnovani na proteinima trebali bi biti vrlo obećavajući za hvatanje više vrsta zagađivača vazduha.“
Loš kvalitet vazduha je faktor za bolesti kao što su astma, srčana oboljenja i rak pluća. Komercijalni prečistači vazduha uklanjaju sitne čestice iz čađi, dima ili izduvnih gasova automobila, koje se mogu udahnuti direktno u pluća, ali zagađenje vazduha često sadrži i druge opasne gasovite molekule, kao što su ugljen monoksid, formaldehid i druga isparljiva organska jedinjenja.
Sa mikronskim porama, tipični visokoefikasni filteri za čestice vazduha, poznati i kao HEPA filteri, mogu uhvatiti male čestice, ali nisu u stanju da uhvate gasovite molekule. Najčešće se prave od naftnih derivata i stakla, što dovodi do sekundarnog zagađenja kada se stari filteri bace, rekao je Zhong.
Istraživači VSU-a razvili su ekološki prihvatljiviji filter za vazduh napravljen od vlakana kukuruznih proteina koji je bio u stanju da istovremeno uhvati 99,5% malih čestica, slično komercijalnim HEPA filterima, i 87% formaldehida, što je više od specijalno dizajniranih filtera za vazduh za te vrste toksina.
Istraživači su odabrali kukuruz za proučavanje zbog njegovog obilja kao poljoprivrednog proizvoda u SAD. Protein kukuruza je takođe hidrofoban, što znači da protein odbija vodu i može dobro da funkcioniše u vlažnom okruženju kao što je maska.
Amino kiseline u proteinu kukuruza poznate su kao funkcionalne grupe. Kada su izložene na površini proteina, ove funkcionalne grupe deluju kao višestruke ruke, grabeći toksične hemijske molekule. Istraživači su to pokazali tako što su izložili funkcionalnu grupu na površini proteina, gde je uhvatila formaldehid. Oni teoretiziraju da bi dalje preuređenje proteina moglo razviti skup funkcionalnih grupa nalik pipcima koje bi mogle da zgrabe razne hemikalije iz vazduha.
„Iz mehanizma, veoma je razumno očekivati da bi ovaj vazdušni filter na bazi proteina mogao da uhvati više vrsta toksičnih hemijskih molekula“, rekao je Zhong.
Trodimenzionalna struktura koju su razvili takođe nudi više obećanja za jednostavnu metodu proizvodnje od tankih filmova proteina koje je istraživački tim prethodno razvio. Koristili su malu količinu hemikalije, polivinil alkohola, da zalepe nanovlakna zajedno u lagani materijal nalik peni.
„Ovaj rad pruža novi put za proizvodnju ekološki prihvatljivih i multifunkcionalnih filtera za vazduh napravljenih od bogate prirodne biomase“, rekao je Zhong. „Verujem da je ova tehnologija veoma važna za zdravlje ljudi i našu životnu sredinu i treba je komercijalizovati.
Istraživači bi želeli da urade više testiranja, uključujući korišćenje različitih struktura funkcionalnih grupa i drugih toksičnih hemijskih molekula. Pored Zhonga, rad su vodili diplomirani student Shengnan Lin, Ming Luo, docent Flaherti na Fakultetu za mašinstvo i inženjerstvo VSU, i postdoktorski saradnik Ksuevei Fu.
