Laurila (Aalto): Puhtaampaa vettä biojohdannaisten nanomateriaalien avulla

Puhdas juomavesi on vaarassa loppua isosta osasta maailmaa väestönkasvun, kaupungistumisen ja ilmastonmuutoksen vuoksi. Tämän haasteen ratkaisemiseksi tarvitaan sekä poliittisia toimia että uusia teknologisia ratkaisuja. Jäteveden antibioottijäämät ovat vakava terveysriski, jotka saastuttavat juomavettä. Antibioottijäämät voivat päätyä juomaveteen johtuen riittämättömästä jätevedenkäsittelystä, maatalouden valumista tai tihkumalla sakokaivoista tai karjatiloilta. Projektimme aihe on lääkejäämien sähkökemiallinen havaitseminen nanoselluloosan ja nanohiilen yhdistelmämateriaalilla. Tämä mahdollistaa kohdennetun molekyylien talteenoton, jolla on laajoja sovelluksia myös jätevesisovellusten ulkopuolelle, kuten lääke- ja elintarviketeollisuudessa. Mikrosaasteiden tehokas poistaminen minimoi mikrobilääkeresistenssin ja turvaa antibioottien tehon ja ihmisten terveyden. Ratkaisumme on ympäristöystävällinen, edullinen ja soveltuu alueille, joilla jäteveden käsittely on rajallista, mikä vähentää ympäristövaikutuksia. Innovaatiomme mahdollistaa tulevaisuudessa myös yhdisteiden selektiivisen hajoamisen, mikä vähentää energiantarvetta ja käsittelykustannuksia. Projektissa syntyvä tietotaito tarjoaa liiketoiminta- ja vientimahdollisuuksia suomalaiselle teollisuudelle globaalisti. Tätä uutta biopohjaista materiaalia on mahdollista valmistaa suuria määriä, mikä vähentää riippuvuutta fossiilisista luonnonvaroista. Toisin kuin nykyiset muovipohjaiset kalvot, jotka lisäävät mikromuovisaastetta, materiaalimme on tehty uusiutuvista luonnonvaroista, mikä tekee niistä kestävän kehityksen mukaisia ja helposti kierrätettäviä. Projektin poikkitieteellinen lähestymistapa yhdistää kokeelliset ja laskennalliset menetelmät luoden perustan tieteellisille läpimurroille. Esittelemme uuden lähestymistavan materiaalien ominaisuuksien ymmärtämiseen atomistisessa mittakaavassa tarjoamalla aiempaa tarkempaa tietoa pintakemiasta ja vuorovaikutuksista todellisissa nanomittakaavan ympäristöissä. Tämä mahdollistaa materiaaliemme rakenteen ja pintakemian räätälöinnin kohdennettuihin sovelluksiin ja avaa tietä uudenlaiselle dataan perustuvalle nanomateriaalien suunnittelulle.

Lisätietoja:
TkT Tomi Laurila
Aalto-yliopisto
Sähköposti: tomi.laurila@aalto.fi
Puh. +358 50 341 4375