Blå musselskal efter initial behandling med ättiksyra. Kredit:Jennifer Murphy
Forskare har upptäckt en svampig form av kalciumkarbonat (CaCO 3 ), ett material som finns i kalksten, krita, marmor, och skalen av musslor och andra skaldjur. Medan de flesta former av kalciumkarbonat är hårda mineraler, denna nya form är mjuk och absorberande. Forskarna, rapportering 5 november i journalen Materia , gjorde upptäckten samtidigt som de utforskade nya användningsområden för överblivna musselskal.
"Den lokala vattenbruksindustrin här på Kanadas östkust tog kontakt och berättade att de skulle börja odla fler musslor i havet och producera mer avfall, och de frågade oss om det kunde vara någon nytta för det, " säger seniorförfattaren Francesca Kerton, professor i kemi vid Memorial University Newfoundland. "Jag hade inte riktigt tänkt på oorganiska material i naturen, så det var verkligen en önskan att använda en matavfallsprodukt snarare än att bryta eller borra efter mineraler."
Även om det redan finns många industriella tillämpningar av kalciumkarbonat, forskargruppen upptäckte detta svampiga material av en slump medan de undersökte sätt att göra en mindre frätande avisningsmedel för fordon och vägar. När de kombinerade malda musselskal med ättiksyra - kemikalien som finns i vinäger - en märklig, vitt svampaktigt material dök upp i lösningen över natten.
"Vi trodde att någon skämtade med oss, lägga bitar av filterpapper eller något i lösningen, för det såg inte ut som något som vi stoppade in där, " säger Kerton. "Så vi tog fram en del av materialet och körde röntgendiffraktion på det, och det sa att det var kalcit."
Detta foto jämför torkade och malda musselskal (vänster) med det mjuka kalcitmaterialet (höger). Kredit:Jennifer Murphy
Kalcit är en av flera naturligt förekommande former av kalciumkarbonat. Forskarna drog slutsatsen att materialet bildades av extra kalciumkarbonat som inte reagerade helt med ättiksyran. De testade också hur väl ämnet kunde absorbera oljor och färgämnen, undrar om det kan ha tillämpningar vid sanering av marina föroreningar. Även om de fann att det var mycket absorberande, de har ännu inte hittat ett praktiskt sätt att producera tillräckligt mycket av materialet för att användas för storskaliga städprojekt.
Det mjuka kalcitmaterialet flyter i vatten. Kredit:Jennifer Murphy
"Vi tyckte att det var ganska snyggt att vi möjligen kunde ta material från en organism som växer i havet och behandla föroreningar i havet, " säger Kerton. "Det faktum att vi kunde absorbera olja såväl som andra material som har använts var ganska spännande, men skalbarheten och kostnaden för att tillverka den här svampen kommer att begränsa den applikationen."
Så, medan forskarna inte ser att detta ämne renar havet inom den närmaste framtiden, det betyder inte att det är värdelöst. Teamet hoppas nu kunna utforska biomedicinska tillämpningar som skulle använda mycket mindre mängder av materialet.
"Vi har massor av idéer för framtiden när det gäller var det kan användas. Vi är intresserade av om det kan ta upp läkemedel eller aktiva farmaceutiska ingredienser eller hjälpa till att kontrollera syra i kroppen, " säger Kerton. "Biologisk medicin kan vara det område där detta kommer att få störst effekt."