Zastanawiali się państwo kiedyś, co oznaczają te wszystkie E wypisane w składach na opakowaniach żywności? To symbole substancji chemicznych, m.in. barwników (np. E100 to kurkuma), konserwantów (np. E211 to benzoesan sodu) i przeciwutleniaczy (E300 do E399). Dzięki tym ostatnim wolniej psuje się żywność, której obecność tlenu nie służy. Przy jego udziale żywność traci smak, zmienia zapach czy wygląd, np. mięso traci naturalną barwę.
Problem pojawia się, gdy przeciwutleniaczy w opakowanym produkcie jest więcej niż tlenu, który mają zneutralizować: wtedy pozostają w naszych organizmach. Jaki jest wpływ tych związków chemicznych na nas? Tego do końca nie wiadomo. Badania w tej materii prowadzone są od lat, ale zdania ekspertów podzielone. Być może żaden, być może poważny, ale o tym przekonamy się dopiero za kilka czy kilkadziesiąt lat.
Naukowcy z poznańskiego Uniwersytetu Ekonomicznego postanowili nie czekać. Specjaliści z Katedry Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych (prof. Zenon Foltynowicz, dr inż. Wojciech Kozak oraz dyplomanci) opracowali nanokompozytowe pochłaniacze tlenu. – Trend jest taki, żeby do żywności było dodawane coraz mniej chemii – wyjaśnia prof. Foltynowicz. – Nasz wynalazek wpisuje się w to idealnie – dodaje naukowiec.
Nanożelazo lepsze
Jak działa pochłaniacz tlenu z Poznania? Drobniuteńkie cząstki żelaza (nanożelazo) są zatopione w polimerze – tworzywie sztucznym, które w wyglądzie przypomina nieco silikon. By nanożelazo nie miało kontaktu np. z żywnością i nie stanowiło potencjalnego zagrożenia dla ludzi, mieszanka ta jest otoczona kolejną warstwą polimeru, który przepuszcza tlen i przy okazji stanowi barierę dla żelaza. Dlaczego nano-, a nie zwykłe żelazo? Jeśli dokładnie rozdrobnimy jeden gram żelaza, otrzymanym „proszkiem” możemy pokryć powierzchnię 20 mkw. Jednym gramem nanożelaza można pokryć aż 100 mkw., czyli może związać pięć razy więcej tlenu. Rewolucyjność poznańskiego wynalazku polega na tym, że pochłaniacz może stanowić część opakowania, a nie jest dodawany bezpośrednio do żywności jak przeciwutleniacze.
Reklama
Kolejną zaletą jest to, że w odróżnieniu od większości rozwiązań dostępnych na rynku taki pochłaniacz nie potrzebuje wody, by zacząć działać. Jest to istotne w przypadku suchych produktów żywnościowych (ciasteczka, chipsy, orzeszki, pieczywo) lub takich, którym obecność wody nie służy, jak np. sprzęt elektroniczny.
Trzeci powód, dla którego takie rozwiązanie może stać się popularne, to bezpieczeństwo. Rozpakowując elektronikę bądź inne produkty przemysłowe, zapewne spotkali się państwo z małymi saszetkami z napisem „do not eat”. To właśnie pochłaniacze wilgoci i coraz częściej tlenu, których ewentualne zjedzenie, jak nie trudno się domyślić, może być groźne dla zdrowia. Szczególnie dla dzieci, które w rozpakowywaniu często pomagają. Forma pochłaniaczy opracowana przez naukowców z Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu może zapobiec takim przypadkom.
Stworzenie nanokompozytowego pochłaniacza to w dużej mierze praca empiryczna. W laboratorium tworzy się różne mieszanki, wkłada je do specjalnej komory pomiarowej, gdzie można bardzo precyzyjnie mierzyć stężenie tlenu, i bada efektywność jego pochłaniania. Co ciekawe, w tworzeniu wynalazku brali udział także dyplomanci, którzy dopiero starali się o tytuł magistra inżyniera. Jedną z nich była dziś już mgr inż. Anna Dominiak. – Ta praca doświadczalna była wymagająca, ale mnie interesowała praktyka, a nie tylko zrobienie jakichś badań ankietowych. Co by było, gdyby eksperyment się nie udał? To, że coś nie działa, też nam dostarcza informacji o świecie – śmieje się była studentka Uniwersytetu Ekonomicznego, obecnie pracownik Wielkopolskiego Centrum Zaawansowanych Technologii.
Wynalazek jest już zgłoszony i dzięki temu chroniony w urzędach patentowych (w Europie, USA, Japoni i w Izraelu), trwają również rozmowy z inwestorami na temat jego wdrożenia. – Tego, jak lepiej komercjalizować wyniki badań, nauczyliśmy się m.in. dzięki uczestnictwu w programie Top 500 Innovators realizowanym przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego – tłumaczy dr Wojciech Kozak. – Spędziłem dwa miesiące w Dolinie Krzemowej na Uniwersytecie Berkeley i zdobyte tam doświadczenia są bezcenne. Od amerykańskich rozwiązań dzieli nas jeszcze przepaść, ale przynajmniej możemy zmierzać w dobrym kierunku.
Ogromne zyski
Gdzie więc taki pochłaniacz tlenu może znaleźć zastosowanie? Oprócz ochrony żywności przyszłością mogą być dla niego także kosmetyki, ponieważ często zawierają spore ilości tłuszczu, łatwo się utleniają i tracą swoje właściwości. Tlen przeszkadza również m.in. w archiwizacji danych oraz w przewożeniu i magazynowaniu podzespołów elektronicznych – niektóre części, które mają być dopiero wbudowane do urządzeń, jeszcze zanim trafią na miejsce, tracą swoje właściwości m.in. z powodu tego, że śniedzieją. Dlatego w celu ochrony przed działaniem tlenu czasem pokrywa się je złotem, co jest bardzo kosztowną operacją. Zdecydowanie tańszym rozwiązaniem będą nowoczesne pochłaniacze tlenu.
Być może część z państwa drapie się teraz w głowę i sobie myśli: ale zaraz, zaraz, po co to całe zamieszanie, skoro produkty można pakować metodą próżniową i po prostu od razu nie mieć tam tlenu? Odpowiedź jest prosta. Praktycznie każde, nawet najbardziej szczelne opakowanie, poza szklanym lub wykonanym na bazie metalu, np. aluminium (tak pakuje się np. orzeszki ziemne), przepuszcza tlen. Dlatego jego pochłaniacze są niezbędne. Być może już wkrótce to właśnie wynalazek z Katedry Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych UE w Poznaniu będzie najbardziej popularnym tego typu rozwiązaniem.
Gwoli uzupełnienia – rocznie na świecie na pochłaniacze tlenu wydaje się grubo ponad miliard dolarów.
Tak nazywa się konkurs, którego celem jest promocja polskiej nauki i potencjału twórczego naszych wynalazców. W piątkowych wydaniach DGP opiszemy 24 polskie wynalazki spośród 58 nadesłanych na konkurs przez 17 polskich uczelni. Rozstrzygnięcie w czerwcu, wtedy kapituła wyłoni laureata. Nagrodami są: 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki – firmę Polpharma – oraz kampania promocyjna o wartości 50 tys. zł dla uczelni w mediach INFOR Biznes (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej) ufundowana przez organizatora.
„Mamy zdolnych naukowców i coraz więcej zainteresowanych współpracą z nimi przedsiębiorców. Dobry pomysł czy stworzenie prototypu to dopiero pierwszy krok na drodze do rynkowego sukcesu. Dlatego oferujemy wsparcie innowacyjnym projektom, także tym o wysokim stopniu ryzyka. Doświadczenia najbardziej innowacyjnych na świecie państw pokazują, że przynosi to wymierne korzyści” – mówi Leszek Grabarczyk, zastępca dyrektora Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, patrona merytorycznego konkursu.
