Forskare vid TU Bergakademie Freiberg utvecklade ett innovativt material från en odlad marin svamp. När svampens fibrer reagerar med en kopparhaltig ammoniaklösning, som den som finns i elektronikindustrin, mineralet atakamit bildas. Detta mineral, som förekommer mycket sällan i naturen, fäster sig så starkt vid svampfibrerna att ett robust material skapas, en med katalytiska och antibakteriella egenskaper som potentiellt kan användas som ett biobaserat industrifilter.

Professor Hermann Ehrlich placerade en svampbit i en alkalisk, kopparhaltig ammoniaklösning som simulerar ett kopparbad från tillverkning av kretskort för elektroniska komponenter. Ungefär 12 timmar senare hade svampen blivit blå - när den är torr är den starkare än tidigare, men ändå väldigt lätt.

"Vid ett pH -värde på 9 öppnas fibrerna i svampen och de organiska föreningarna i proteinet förändras, "förklarar prof. Ehrlich. Kopparen i ammoniaklösningen reagerar omedelbart med de organiska komponenterna i svampen, särskilt med aminosyrarester, och bildar mineralet atakamit. "Som en sträng, kristaller i nanometerstorlek växer tillsammans med svampfibern, "förklarar forskaren. De stabiliserar ramen och säkerställer samtidigt att svampen behålls i sin unika mikroarkitektur. Teamet som leds av prof. Ehrlich publicerade resultaten i en aktuell publikation i tidskriften Avancerade material .

Kan användas som ett biobaserat filter för avloppsrening eller avlägsnande av föroreningar

Det tredimensionella och porösa materialet är i sig ett filter. Tillsammans med egenskaperna hos atakamit, det finns en stor potential att använda det nya materialet som ett alternativ till syntetfilter. "Vårt team kunde experimentellt demonstrera för första gången att kompositmaterialet från marina badsvampar i princip kan användas vid utveckling av sensorer, katalysatorer, och antibakteriella filtersystem, "förklarar medförfattaren prof. Martin Bertau från Institute of Chemical Technology vid TU Bergakademie Freiberg.

Nytt material kan återanvändas många gånger

När professor Ehrlich stoppade den blå svampen med kristallerna i en sur lösning, reaktionen gick bakåt:svampen återgick till sitt ursprungliga tillstånd och kunde bearbetas igen för ytterligare applikationer. "Det nyutvecklade materialet kan därför återvinnas om och om igen, "sa Freibergs biomineralog entusiastiskt.

"Även efter upp till 100 applikationscykler, responsiviteten hos spongin-atakamitkompositen ges fortfarande, "bekräftar hans kollega prof. Bertau." Om materialet i slutändan inte längre är användbart, svampen är biologiskt nedbrytbar och kopparen utvinns ur lösningen - helst elektrokemiskt med förnybar energi. Vi har redan visat att detta är möjligt, säger kemisten.