Ökomajad maitsevad kahjuritele - teadustöö pakub nende eest kaitseks umbrohtu
24. märts 2022, 14:59
/nginx/o/2022/03/24/14443808t1h815e.jpg)
Ökoloogilised ehitusmaterjalid meeldivad ka kahjuritele. Seega on vaja neid materjale loodussõbralike vahenditega kaitsta. Kuidas seda teha? Üllatava lahenduse annab Tallinna Tehnikaülikoolis värskelt kaitstud doktoritöö, mille autoriks on Siim Küünal.
Mürgiste kemikaalide asemel saab kahjureid edukalt tõrjuda taimeekstrakti abil, mis on sünteesitud hõbedal põhinevatel nanoosakestel, selgub doktoritööst. Seda ekstrakti saab kasutada antimikroobse tõrjevahendina keskkonnasõbralikes materjalides.
Doktoritöös «Taime ekstrakti abil sünteesitud hõbedal põhinevad nanoosakesed ning nende kasutus antimikroobse vahendina keskkonnasõbralikes rakendustes» selgitab Siim Küünal, et energiatõhusus on kerkinud väga oluliseks märksõnaks ning see vajab nüüd uusi tõhusaid lahendusi.
«Ainuüksi ehitussektori energiavajadus moodustab hinnanguliselt 40% kogu maailma energiavajadusest. Vastukaaluks on hakatud otsima lahendusi, et juurutada ehituses energiasäästliku mõtteviisi, sealhulgas on aasta-aastalt hoogustunud ka keskkonnasõbraliku ökoehituse arendamine,» selgitab Küünal oma töö kokkuvõttes.
Põhust maju saab loodussõbralikult kaitsta
Üks suundadest on tema sõnul just ökoloogiliselt sõbralike ehitusmaterjalide kasutamine – näiteks põllumajandustegevusest ülejääv põhk.
Samas on kasutatav põhk väga soodne kasvupinnas bakteritele ja hallituseentele. Vajadus ökoloogiliselt sõbralike tõrjevahendite järgi on nii põhule kui ka üldiselt ehitus- ning viimistlusmaterjalidele seega väga suur.
«Rohesünteesitud hõbedapõhised nanoosakesed liigituvad eelmainitud kategooriasse väga hästi. Hõbeda antimikroobsed omadused on teada juba sajandeid, samuti on viimase kahekümne aasta jooksul palju uuritud hõbeda nanoosakesi ning nende mõju bakteritele ja seentele,» selgitab Küünal.
Umbrohi aitas jõuda positiivsete 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 põhjuse keskenduda doktoritöös ökoloogiliselt sõbralike hõbenanoosakeste sünteesivõimaluste arendamisele, et neid kasutada ökomaterjalide kaitsmisel. Nn rohesünteesivõimaluste seast oli taimeekstraktide kasutamine hõbenanoosakeste sünteesiks hõbenitraadist üks arvestatavamaid viise oma lihtsuse tõttu.
«Kuna kasutati ka umbrohuna levinud teelehte (Plantago major), siis oli protsess lisaks ka vähe kulukas,» rõhutab Küünal. «Mitmed laialt levinud umbrohuks peetavad taimed olid võimelised osakesi sünteesima.»
Doktoritöö uudsus seisneb aga autori hinnangul avastuses, et mitte ainult taimede valik ei mõjuta sünteesitud nanoosakeste parameetreid ja koostist, vaid ka sama taime erinevad ekstrakti valmistusviisid ning nanoosakeste sünteesi parameetrid.
Sõltuvalt sellest, kuidas teelehe ekstrakti valmistati ning millisel viisil süntees läbi viidi, suudeti kontrollida nanoosakeste koostist – peamine faas oli kas 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 palju põnevamaks
Siim Küünal tunnistab, et doktoritöö raames tehtud teadustöö oli talle isiklikult väga huvitav, kuna sedalaadi kohalike taimede abil tehtud nanoosakeste sünteesi ei ole varem siin piirkonnas tehtud. «Valik oli väga lai ja katsetatud sai seetõttu väga ohtralt erinevaid taimi ja kultuure.»
Lisaks sai teada, et sama taime abil on võimalik sünteesida ka väga erinevaid nanoosakesi, mis oli samuti üllatuseks. «Kokkuvõtvalt võib öelda, et teadustöö pool oli oluliselt huvitavam, kui oleks osanud enne doktorantuuri ettegi kujutada, samas hilisem andmete struktureerimine, publitseerimine ning doktoritöö kirjutamine oli jällegi mõnevõrra keerulisem, kui oleks osanud oodata,» tõdes Küünal.