Energiatõhusus muutub maailmas üha olulisemaks väärtuseks. See toob kaasa ökoloogiliselt sõbralike ehitusmaterjalide üha suurema kasutamise ja sellega koos vajaduse loodussõbralike tõrjevahendite järele. Mis need võiks olla? Vastuse annab Tallinna Tehnikaülikoolis värskelt kaitstud doktoritöö.

Vastus sellele probleemile võib peituda taime ekstrakti abil sünteesitud hõbedal põhinevatel nanoosakestel ning nende kasutuses antimikroobse vahendina keskkonnasõbralikes rakendustes. Sama pealkirja kandvas doktoritöös tunnistab autor Siim Küünal, et kasvava energianõudluse ja kasvuhoonegaaside emissioonide tõttu on energiatõhusus kerkinud oluliseks märksõnaks.

„Ainuüksi ehitussektori energiavajadus moodustab hinnanguliselt 40% kogu maailma energiavajadusest. Vastukaaluks on hakatud otsima lahendusi juurutamaks ehituses energiasäästliku mõtteviisi, sealhulgas on aasta-aastalt hoogustunud ka keskkonnasõbraliku ökoehituse arendamine,“ selgitab Küünal oma töö kokkuvõttes.

Põhust maju saab ka loodussõbralikult kaitsta

Üks suundadest on tema sõnul just ökoloogiliselt sõbralike ehitusmaterjalide kasutamine – näiteks põllumajandustegevusest üle jääv põhk. Samas on põhuehituses kasutatav põhk soodne kasvupinnas bakteritele ja hallituseentele ning seetõttu on vajadus ökoloogiliselt sõbralikule tõrjevahendile nii põhule kui ka üldiselt ehitus- ning viimistlusmaterjalidele.

„Rohesünteesitud hõbedapõhised nanoosakesed liigituvad eelmainitud kategooriasse. Hõbeda antimikroobsed omadused on teada juba sajandeid, samuti on viimase kahekümne aasta jooksul laialdaselt uuritud hõbeda nanoosakesi ning nende mõju bakteritele ja seentele,“ nendib Küünal.

Kuidas jõuti tulemusteni?

Uuringutes sai autori sõnul testitud puhtaid hõbenanoosakesi levinud mikroorganismide peal, mida võib põhu seest enim leida. Doktoritöö esimene faas keskendus antimikroobsetele katsetele põhult eraldatud bakterite ja seenete vastu.

Katsed viidi läbi nii materjali pinnal, bakterite ja seente peal eraldi söötmetel Petri tassides kui ka isoleeritud kultuuridel laboratoorsetes oludes. Katsetuste tulemused andsid aluse doktoritöö fokusseerimisele ökoloogiliselt sõbralike hõbenanoosakeste sünteesivõimaluste arendamisele, et neid sarnaselt kasutada ökomaterjalide kaitsmisel. Nn rohesünteesivõimaluste seast oli taimeekstraktide kasutus hõbenanoosakeste sünteesiks hõbenitraadist üks arvestatavamaid oma lihtsuse ning skaleeritavuse tõttu.

„Kuna kasutati ka umbrohuna levinud teelehte (Plantago major), siis oli protsess lisaks ka ökonoomne,“ rõhutab Küünal. „Mitmed laialt levinud umbrohuks peetavad taimed olid võimelised osakesi sünteesima, kuid edasi arendati teelehe sünteesiprotsessi.“

Doktoritöö uudsus seisneb aga autori hinnangul avastuses, et mitte ainult taime valik ei mõjuta sünteesitud nanoosakeste parameetreid ja koostist, vaid ka sama taime erinevad ekstrakti valmistusviisid ning nanoosakeste sünteesi parameetrid. Sõltuvalt sellest, kuidas teeleheekstrakti valmistati ning millisel viisil süntees läbi viidi, suudeti kontrollida nanoosakeste koostist – kas peamine faas oli hõbe või hõbekloriid.

Oluline on märkida, et mõlemat tüüpi hõbedapõhiseid nanoosakesi katsetati edukalt ka mudelorganismide puhul, et hinnata nende sobivust antimikroobse vahendina kasutamiseks.

Teadustöö osutus oodatust põnevamaks

Siim Küünal tunnistab, et doktoritöö raames tehtud teadustöö oli talle isiklikult väga huvitav, kuna sedalaadi kohalike taimede abil tehtud nanoosakeste sünteesi ei oldud varem siin piirkonnas tehtud. „Valik oli väga lai ja katsetatud sai seetõttu väga ohtralt erinevaid taimi ja kultuure.“

Lisaks arusaamine, et sama taime abil on võimalik sünteesida ka väga erinevaid nanoosakesi, oli samuti üllatuseks.

„Kokkuvõtvalt võib öelda, et teadustöö pool oli oluliselt huvitavam ja paeluvam, kui oleks osanud enne doktorantuuri ettegi kujutada, samas hilisem andmete struktureerimine, publitseerimine ning doktoritöö kokku kirjutamine oli jällegi mõnevõrra keerulisem, kui oleks osanud oodata,“ tõdes Küünal.

Kui sulle see lugu meeldis, siis toeta sõltumatut rohelist meediat   Anneta