Mechanochémia a jej prínos v bežnom živote

14. 05. 2019

Hosťom relácie K veci Rádia Slovensko bol laureát 22. ročníka ocenenia Vedec roka SR v kategórii Mladý vedecký pracovník Dr. Matej Baláž z Ústavu geotechniky Slovenskej akadémie vied v Košiciach.

Rozhlasová stanica Slovensko - logo(13. 05. 2019; Rádio Slovensko; K veci; 18.18; Karolína Lacová)

Karolína Lacová, moderátorka: „Čo všetko sa dá vyrobiť z vaječnej škrupiny? Asi sa nad tým popri príprave praženice na raňajky nikdy nezamýšľate, avšak práve táto škrupinka patrí medzi najrozšírenejšie bioodpady. Vo svete predstavuje zhruba päťdesiattisíc ton ročne. A práve tomuto odpadu sa venujú aj slovenskí vedci. Jeden z nich sa dnes stal v rámci dvadsiateho druhého ročníka podujatia Vedec roka laureátom v kategórii Mladý vedecký pracovník. Čo je to mechanochémia a aký prínos z nej môžeme mať v bežnom živote? Odpovie Matej Baláž z Ústavu geotechniky  Slovenskej akadémie vied v Košiciach. Dobrý deň.“

Matej Baláž, Ústav geotechniky Slovenskej akadémie vied v Košiciach: „Dobrý deň prajem.“

Karolína Lacová: „Pán Baláž, vy ste získali toto ocenenie za významný inovačný prínos a početné publikácie vo vednej oblasti mechanochémia v roku 2018. Poďme do takej tej bežnej reči. Tak laicky povedané, ide o prístup spracovávania odpadu, ktorý je šetrný k životnému prostrediu a ktorý využíva drvenie alebo mletie? Dá sa to možno takto povedať?“

Matej Baláž: „Dá sa to povedať aj takto. Vo všeobecnosti tá mechanochémia je širokospektrálnejšie. Nie je to vôbec metóda len na spracovanie odpadu, ale využíva sa na uskutočňovanie chemických reakcií, na prípravu nanomateriálov. Ja vo svojej práci práve sa snažím poukazovať na tú širokospektrálnosť, že na čo všetko sa dá využiť.“

Karolína Lacová: „A na čo všetko?“

Matej Baláž: „Môžeme teda začať už tou škrupinkou. Ide o to, že tým procesom dochádza ku takzvanej aktivácii materiálu. To znamená, že sa zväčšuje jeho špecifický povrch. Čiže ako keď si to vezmeme jednoducho, máme veľkú guľu a tú rozbijeme na malé guličky, tak ten povrch, ktorý interaguje s prostredím je väčší ako v prípade tej veľkej gule. A práve to spôsobuje potom zlepšené vlastnosti. Príklad – vaječná škrupinka nemletá absorbuje nejakých päť percent kadmia a stačí pomlieť tri minúty a už máme nejakých dvadsať alebo tridsať percent. Úplne základná vec je, že vieme uskutočňovať chemické reakcie bez využitia rozpúšťadiel. Čiže vieme, že klasickí chemici využívajú skúmavky samozrejme. To si každý predstaví. Ale nejaké banky reakčné, rozpúšťadlá všelijakého charakteru, ktoré sú veľmi často predstavujú environmentálnu záťaž. A taktiež musia ten proces robiť niekedy fakt hodiny alebo niekedy možno až dni. A takisto veľmi často sa využíva zvýšená teplota. Všetky tieto negatíva pri mechanochemickom prístupe odpadajú, pretože my pracujeme priamo so vzorkou v tuhej fáze, čiže vlastne máme dva prášky, ktoré majú spolu zreagovať. A nepotrebujeme tam ani rozpúšťadlá. Tá teplota pri tom mlecom procese vystúpi na tú potrebnú, ktorá je potrebná na priebeh tej reakcie. Lenže je to len vďaka tomu mletiu, čiže my nemusíme žiadnym spôsobom zvonku ohrievať ten systém. Čo sa týka toho času, tak veľmi často možno zredukovať čas reakcie, ktorý normálne potrebujete, povedzme sedem – osem hodín, tak vieme to urobiť za hodinu.“

Karolína Lacová: „Máme si vás predstaviť tak, že pri práci v tom laboratóriu využívate nejaký taký mlynček?“

Matej Baláž: „Presne. Aj ja keď mám niekedy také popularizačné prednášky, tak mám taký slide, kde mám ukázaný mlynček na kávu, že takto ľudia si vlastne predstavujú mlyn. Ale u nás samozrejme tie mlyny vyzerajú ináč. Sú troška komplikovanejšie. Využívame mlecie komory, ktoré majú v sebe mlecie guličky, ktoré môžu mať napríklad päťdesiat kusov mlecích guličiek z karbidu, volfrámu alebo z nejakých iných materiálov. Podľa toho, čo meliem, tak môžem meniť aj veľkosť tých guličiek, materiál, ktorý meliem, takisto čas mletia, otáčky a tak ďalej. Pomocou dobrého nastavenia toho experimentu vieme dosiahnuť, čo je potrebné.“

Karolína Lacová: „Odkiaľ možno máte ten materiál?“

Matej Baláž: „Konkrétne ja som to riešil tak, že som poprosil naše pani kuchárky v Košiciach v závodnej jedálni a ony stále keď niečo robili z vajíčok, tak mi odkladali tie škrupinky a tie som používal.“

Karolína Lacová: „Čo všetko sa dá z tej škrupiny vajca urobiť? Na čo sa to všetko dá spracovať?“

Matej Baláž: „Čistenie vôd, tam sme zistili, že voči rôznym toxickým iónom, ktoré sa nachádzajú v odpadových vodách, je to možné využiť.“

Karolína Lacová: „Našla som aj také informácie, že sa to dá použiť na nejakú zložku kostí, zubov, ako hnojivo napríklad. Dokonca pri hojení rán.“

Matej Baláž: „Presne, tá škrupinka je aj ona sama o sebe taká dosť širokospektrálna aj bez toho, aby sa využívalo mletie. A je veľmi zaujímavý aj ten materiál tá blanka. To je vlastne membrána vaječnej škrupinky a tá sa dokonca predáva normálne ako doplnok výživy pre ľudí, ktorí majú problém s kĺbami, lebo to je vlastne, tam sú aj kolagény. Alebo potom je to biokompatibilný materiál napríklad na popáleniny ako náhrada kože…“

Karolína Lacová: „Čiže v tomto vidíte možno aj nejakú takú budúcnosť, čo sa týka teda mechanochémie to využitie?“

Matej Baláž: „Jedna vec je mechanochémia je širokospektrálna. Čiže tá škrupinka je len jedna z ciest. Ale tam samozrejme je možnosť ešte to ďalej posúvať. Ale vo všeobecnosti tá mechanochémia či už je to príprava nanomateriálov, či už je to realizácia tých organických reakcií, ktoré som hovoril. Alebo je kopa ďalších aplikácií, na ktoré sa dá využiť. Tak v súčasnosti aj tie odborné články ich počet má stúpajúci trend. A je to metóda veľmi progresívna a získava si stále viac by som povedal sŕdc aj tých klasických chemikov. Niekedy bol problém zo začiatku. Pozerali fakt na ľudí, ktorí robili mechanochémiu, že čo chceme v tej komunite, ako čo my rozprávame, aká je to chémia. Ale už v súčasnosti už boli publikované hodnotné články aj v takých veľmi dobrých zaužívaných chemických časopisoch na tému mechanochémia. Čiže už je to akceptovaná metóda, ale zatiaľ sa tomu venuje pomerne málo ľudí.“

Karolína Lacová: „To je asi všetko v takých začiatkoch, že v tomto je asi taká ešte hudba budúcnosti, aby sa to začalo možno v takom tom bežnom živote využívať.“

Matej Baláž: „Zatiaľ áno, ale existuje aj európsky projekt na túto tému na mechanochémiu, kde vlastne Slovensko v tej management commity toho projektu cieľom toho projektu je takým nejakým spôsobom to posunúť troška ďalej do tej aplikačnej sféry. Tam sú rôzne tie … group. Práve tá tretia ako posledná je už ako keby zameranie do priemyslu. Čiže už ako keby zameranie do priemyslu. Čiže nejaký proces už robiť, realizovať vo všetkých množstvách tie experimenty.“

Karolína Lacová: „Toľko Matej Baláž z Ústavu geotechniky Slovenskej akadémie vied v Košiciach. Ďakujem za rozhovor.“

Matej Baláž: „Ďakujem pekne.“

Publikované z monitoringu Slovakia Online s.r.o.

(MB)

Kľúčové slová:
chemické vedy, Slovenská akadémia vied, súťaže, veda, výskum, rozhovor

Odbory vedy a techniky:
Prírodné vedy

Tlač