Nauka.ua

Хіміки прибрали з води понад 90 відсотків «вічних хімікатів» і зробили їх не вічними Марія Довга 22 Осt 2026, 12:14 Хіміки створили мембрану з наночастинками паладію, яка не просто затримує так звані «вічні хімікати», а й руйнує міцні хімічні зв’язки між атомами вуглецю та фтору в їхніх молекулах, що й роблять ці сполуки надзвичайно стійкими. За майже два місяці безперервної роботи система видалила з води понад 90 відсотків хімікатів та зруйнувала більшість їхніх молекул. Новий підхід до очищення води не вимагає значних витрат енергії та зменшує накопичення забруднювачів у фільтрах. Водночас технологію наразі перевірили в лабораторному реакторі, тож її роботу потрібно буде оцінити на реальних обсягах води за різного складу забруднень. Дослідження опублікували в журналі Рrосееdіngs оf thе Nаtіоnаl Асаdеmy оf Sсіеnсеs.Художнє зображення нової технології: всередині полімерних трубок з наночастинками паладію міститься водень, який розпадається на активні атоми, що знешкоджують «вічні хімікати». Jаsоn Drееs

У чому особливість нової технології видалення «вічних хімікатів»?

Пер- і поліфторалкільні речовини (РFАS) раніше масово застосовували у виробництві протипожежних пін, антипригарних покриттів і водовідштовхувальних матеріалів. Вплив деяких з цих сполук підозрювали у порушенні роботи імунної системи та збільшенні ризику серцево-судинних захворювань і раку. Їх присутність у крові також пов'язували з пришвидшеним старінням геному. Хоча зараз їх використання обмежили, за попередні десятиліття вони поширилися у навколишньому середовищі та продовжують потрапляти у харчові продукти та питну воду. Попри те, що ці сполуки можна затримувати за допомогою фільтрів, таке очищення не розв'язує проблему їх поширення у середовищі. Тому хіміки запропонували технологію, яка дозволила не просто затримувати молекули РFАS, а і руйнувати їх безпосередньо під час очищення води. Для цього вони вкрили порожнисті поліпропіленові волокна шаром паладієвих наночастинок, а всередину волокон подавали газоподібний водень. Паладій допомагав розділяти молекули водню на здатні до хімічних реакцій атоми, які поступово витісняли собою атоми фтору в забруднювачах. Перевірка нової мембрани на шести сполуках з групи РFАS показала, що ефективність відщеплення фтору залежала від будови карбонового ланцюга — сполуки з довшими ланцюгами реагували краще за сполуки з короткими. Зокрема, серед трьох досліджених сульфонатів частка відщепленого фтору зростала від 26 відсотків у сполуки з чотирма атомами вуглецю до 34 відсотків у сполуки з вісьмома. Найкращий результат отримали для молекули, що містила дев’ять атомів вуглецю, — 59 відсотків.Коли дослідники вирішили перевірити ефективність технології за умови тривалої роботи та протягом 58 днів подавали в реактор суміш усіх шести РFАS, виявилося, що мембрана видаляла 93–99 відсотків кожної з них, а загальна ефективність відщеплення фтору із суміші сягнула 83 відсотків. За час випробування ефективність мембрани помітно не знизилася, хоча вона втратила приблизно 10 відсотків паладію.

Як ще позбуваються «вічних хімікатів»

🩸  Очищення крові пацієнтів від надмірного холестерину одночасно знизило рівень у ній «вічних хімікатів».🦠  Потенційними розкладачами «вічних хімікатів» виявилися бактерії із забруднених грунтів.🔦  А японські хіміки навчилися руйнувати перфторати за допомогою світла.

Вуглекислий газ зберіг міцність давньоримського бетону Інна Радевич 09 Jul 2026, 18:07 Взаємодія вапна в цементі з вуглекислим газом із повітря протягом століть виявилася причиною міцності давньоримського бетону. Ця взаємодія сприяла утворенню мінералу кальциту в тріщинах, через що бетон ніби сам себе ремонтував. Науковці сподіваються, що подібний підхід допоможе збільшити міцність і сучасних будівель і доріг з бетону. Дослідження опублікували в журналі Sсіеnсе Аdvаnсеs.Кристали кальциту — мінералу, що утворюється від контакту негашеного вапна з вуглекислим газом і вологою. Zhu еt аl. / Sсіеnсе Аdvаnсеs, 2026

Як дізналися «секрет» римського бетону?

Раніше міцність римського бетону, будівлі з якого подекуди збереглися на дві тисячі років після зведення, пояснювали реакцією між вулканічним попелом і вапняком. Внаслідок неї утворюється силікат кальцію — речовина з сильними цементуючими властивостями. Однак дослідники припустили, що додаткову міцність бетону надає й негашене вапно, яке додавали до такого цементу в Стародавньому Римі. Щоб це перевірити, вони поєднали спектроскопічні та томографічні методи для обстеження бетону зі вбиральні вілли римського імператора Адріана поблизу Рима.Західна частина Вілли Адріана. Іstіtutо Vіllа Аdrіаnа е Vіllа d’ЕstеНауковці дізналися, що давні римляни замішували цемент з різних порід, які утворюються внаслідок охолодження вулканічної лави, і вапняку, об’єднуючи воду з цією сумішшю в співвідношенні 0,4-0,45. При цьому спочатку між частинками лавових порід утворювалися зв’язки з мінералу гідрату алюмосилікату кальцію, які утримували ці фрагменти між собою. Але між цим закладався неактивний інгредієнт — негашене вапно, що з часом від реакції з вуглекислим газом утворювало радіально-волокнисті кристали кальциту, які закривали пори в бетоні. На думку науковців, відтворення такої техніки виготовлення бетону допоможе зменшити вуглецевий слід сучасних будівельних матеріалів й одночасно збільшити їхню міцність.

Як вже покращують бетон

🦠  Додавання бактерій до бетону зробило його міцнішим і здатним краще відштовхувати вологу, що важливо для морозостійкості.☕️  У Новій Зеландії протестували тротуар з бетону з кавової гущі, який міцніший за звичайний і допомагає економити будівельні матеріали.📖  А про те, як коноплі допомагають створювати бетон і де ще їх використовують, — читайте у матеріалі «Порох, бетон і гроші з повітря».

Клей із використаної олії допоміг відбуксирувати авто Інна Радевич 09 Dес 2025, 11:22 Хіміки перетворили використану олію на міцний і липкий клей, який навіть перевершив уже наявні клеї на основі пластику. Цей клей виявився достатньо міцним, щоб за допомогою відремонтованого ним троса буксирувати авто вгору по нестрімкому схилу. Такий клей дозволить із користю застосовувати відходи харчової промисловості, а також зменшити потребу в перероблюванні нафти — традиційному способі отримання клеїв. Дослідження опублікували в Jоurnаl оf thе Аmеrісаn Сhеmісаl Sосіеty.Авто буксирували за допомогою троса, склеєного полімером із використаної олії. Маhаdаs еt аl. / Jоurnаl оf thе Аmеrісаn Сhеmісаl Sосіеty, 2025

Як з олії зробили клей?

Хіміки розщепили ліпіди з використаної олії, що складаються з гліцеролу та жирних кислот, на менші молекули — спирти та естери. Потім ці молекули поєднали в лінійні чи розгалужені полімери, що за характеристиками нагадували один із найпоширеніших типів пластику, поліетилен низької щільності (LDРЕ). Однак, на відміну від нього, завдяки наявності атомів кисню в спиртах та естерах новий полімер мав властивості клею, адже кисень реагує з різними речовинами, «приклеюючись» до них хімічними зв’язками.Клей витримав вагу до 32 і 123 кілограмів. Маhаdаs еt аl. / Jоurnаl оf thе Аmеrісаn Сhеmісаl Sосіеty, 2025Новий клей тестували за допомогою двох сталевих пластинок, які склеїли між собою. На них підвішували вантаж різної маси, і клей витримав навантаження аж до 123 кілограмів. Крім цього, склеєними пластинками з’єднали ланцюг, яким відбуксирували звичайне легкове авто. Також хіміки показали, що клей можна легко переробляти назад на вихідні сполуки, навіть у суміші з іншими полімерами. Клей зберігав свою міцність і після декількох циклів перероблювання. Це робить його біорозкладною альтернативою звичайних клеїв, адже компоненти клею можуть розщеплювати живі організми.

Як і для чого науковці створюють нові клеї

🔫  Продукти перероблення деревини хіміки також перетворили на клей, який можна використовувати у спеціальних пістолетах. Він виявився міцнішим за промислові аналоги.🧲  Для склеювання різних матеріалів часто використовують епоксидну смолу, а щоб пришвидшити її застигання, науковці змішали її з магнітними частинками.🦴  Клейові пістолети застосували й у медицині: стрижень у них замінили на біопластик, який допоможе склеювати кістки після серйозних переломів.