Исследователи Томского государственного университета научились изменять физико-химические свойства цеолитов (алюмосиликатные минералы) механическим и термическим воздействием. На основе этих исследований в дальнейшем ученые планируют создать новый материал для аппарата «искусственная почка» (гемодиализ используется для очищения крови от токсических веществ при почечной недостаточности). По планам разработчиков, материал они смогут получить уже в течение года, а первый аппарат для гемодиализа размером с наручные часы может появиться через два года.
– Главное преимущество этого устройства – мобильность, – говорит магистрант физико-технического факультетаАлександр Бузимов. – Сейчас, конечно, есть аналоги традиционным аппаратам для гемодиализа, но в любом случае процедуру нужно проводить в больничных условиях, поэтому люди «привязаны» к своему месту жительства. А с этим устройством они смогут отправляться даже в дальние поездки, гемодиализ можно будет делать в домашних условиях и в условиях чрезвычайной ситуации.
Для получения нового материала ученые сравнили синтетический порошок цеолита коммерческой марки SAPO-34 и природный цеолит Токайского месторождения (Венгрия). Они подвергли их механическому и термическому воздействию. Выяснилось, что после обработки удельная поверхность синтетического цеолита уменьшилась, а природного - увеличилась. Цеолит с высокой удельной поверхностью хорошо впитывает влагу.
– Природные цеолиты являются прочными алюмосиликатными минералами, поэтому необычайно важен вопрос технологии их измельчения с целью увеличения удельной поверхности, – говорит Александр Бузимов. – Ее изменение при воздействии механической обработки позволяет направленно варьировать свойства цеолитов.
Научившись «управлять» свойствами цеолита, ученые планируют совместить минерал с нанокерамикой получить новый градиентный материал. Созданное композитное сито станет главным элементом портативного устройства для гемодиализа. Как говорят в ТГУ, устройство будет соединяться с шунтом, который вживляется под кожу пациенту. Кровь станет циркулировать через композитное сито, и таким образом очищаться.
– Высокопористая керамика с необходимым размером пор – от нано до макро – уже разработана коллективом сотрудников Томского государственного университета, Института физики прочности и материаловедения СО РАН, Института химических технологий общества Фраунгофера (Германия) и Университета Мишкольца (Венгрия), с которыми ТГУ имеет долгосрочные соглашения. В этот коллектив входят как именитые ученые, так и студенты, начиная с 3-го курса, – сказал профессор ТГУ Сергей Кульков.
Справка
Цеолиты - группа минералов, водные алюмосиликаты кальция и натрия. Известны своей способностью отдавать и вновь поглощать воду в зависимости от температуры и влажности. Другим важным свойством цеолитов является способность к ионному обмену — они способны избирательно выделять и вновь впитывать различные вещества, а также обменивать катионы. В частности, искусственно синтезированные цеолиты применяются в водоочистительных приборах в качестве адсорбентов, ионообменников, молекулярных сит.
© ДокторПитер