Nejpevnější materiál na světě - grafen - má nové využití: lze jej použít při čištění půdy k absorpci a záchytu radioaktivních částic. Na překvapivý způsob využití přišel tým českých vědců ze společnosti Toseda, Ústavu anorganické chemie AV ČR, Ústavu jaderného výzkumu Řež a společnosti Rokospol, v jejíchž provozech se nyní nový materiál vyrábí. Vývoj probíhal posledních několik let.
„Naši nanotechnologii lze použít například pro záchyt radionuklidů z důlních vod nebo v případě výjimečných havárií jaderných elektráren,“ uvedl Jiří Zelenka, jednatel výzkumného a vývojového centra Tosedy.
Nový kompozitní „pohlcovač“ na bázi grafenu má oproti jiným sorpčním materiálům, jako jsou například bentonity, kaolin či běžné aktivní uhlí, unikátní vlastnost: dokáže velmi rychle tvořit komplexní sloučeniny radionuklidů se substrátem. Díky tomu je možné jej nasadit v případech, kdy dochází k rychlé radioaktivní kontaminaci, například při únicích radioaktivních vod či podobných haváriích.
„Na rozdíl od jiných látek má vyvinutý materiál na bázi grafenu schopnost vázat vybrané radionuklidy a rozdělit je pak na uskladnění podle rozdílného poločasu rozpadu“, řekla Petra Ecorchard, vedoucí Centra instrumentálních technik při Ústavu anorganické cheme AV ČR.
Grafen patří mezi nejpevnější materiály na světě, je třeba více než dvěstěkrát pevnější než ocel, zároveň je i tvrdší, lehčí a snadno recyklovatelný. Jednou z mnoha výjimečných vlastností materiálu je tak jeho šetrnost k přírodě. Pro tuto aplikaci však vyniká jiná jeho vlastnost a to je extrémně vysoký měrný povrch, až 2 600 metrů čtverečních na jediný gram. Jen pro porovnání, 17 gramů grafenu má stejnou plochu jako Václavské náměstí v Praze.
Materiál, jehož vývoj podpořila státní Technologická agentura ČR 23 miliony korun, vědci testují již pět let a připravují ho na použití do praxe. Podle Zelenky může tento typ grafenu najít využití i ve zdravotnictví, kde jsou například radionuklidy využívány pro diagnostiku nebo jako radiofarmaka, například pro léčbu nádorů. „Připravujeme řešení pro medicínu, kde je vůbec největší potenciál využití vyvinutých materiálů vzhledem k častému používání radionuklidů,“ upřesnil pro deník E15 Zelenka.
Širokému využití vyvinutého materiálu však zatím brání jeho relativně vysoká cena. Podle Petry Ecorchard tento pohlcující materiál stojí více než sto tisíc korun za kilogram. „Snažíme se snížit náklady na výrobu, abychom mohli materiál nabídnout k širokému komerčnímu využití. Možná kvůli tomu budeme muset změnit metodiku přípravy,“ dodala Ecorchard. Na druhou stranu je třeba zdůraznit, že pro ochranu lidských životů a životního prostředí je rozhodující mimořádně vysoká účinnost vyvinutých materiálů a jejich cena tak nemusí být pro některé firmy prioritní.
