Исследователи Томского государственного университета научились изменять свойства цеолитов и планируют в течение года создать новый материал для гемодиализного портативного устройства. Возможно, уже через два года у пациентов появится возможность делать процедуру в домашних условиях и путешествовать.

На основе этих исследований в дальнейшем ученые планируют создать новый материал для аппарата "искусственная почка" (гемодиализ используется для очищения крови от токсических веществ при почечной недостаточности). По планам разработчиков, материал они смогут получить уже в течение года, а первый аппарат для гемодиализа размером с наручные часы может появиться через два года.

- Главное преимущество этого устройства - мобильность, - говорит магистрант физико-технического факультета ТГУ Александр Бузимов. - Сейчас, конечно, есть аналоги традиционным аппаратам для гемодиализа, но в любом случае процедуру нужно проводить в больничных условиях, поэтому люди "привязаны" к своему месту жительства. А с этим устройством они смогут отправляться даже в дальние поездки, гемодиализ можно будет делать в домашних условиях и в условиях чрезвычайной ситуации.

Для получения нового материала ученые сравнили синтетический порошок цеолита коммерческой марки SAPO-34 и природный цеолит Токайского месторождения (Венгрия). Они подвергли их механическому и термическому воздействию. Выяснилось, что после обработки удельная поверхность синтетического цеолита уменьшилась, а природного - увеличилась. Цеолит с высокой удельной поверхностью хорошо впитывает влагу.

- Природные цеолиты являются прочными алюмосиликатными минералами, поэтому необычайно важен вопрос технологии их измельчения с целью увеличения удельной поверхности, - говорит Александр Бузимов. - Ее изменение при воздействии механической обработки позволяет направленно варьировать свойства цеолитов.

Научившись "управлять" свойствами цеолита, ученые планируют совместить минерал с нанокерамикой получить новый градиентный материал. Созданное композитное сито станет главным элементом портативного устройства для гемодиализа. Как говорят в ТГУ, устройство будет соединяться с шунтом, который вживляется под кожу пациенту. Кровь станет циркулировать через композитное сито, и таким образом очищаться.

- Высокопористая керамика с необходимым размером пор - от нано до макро - уже разработана коллективом сотрудников Томского государственного университета, Института физики прочности и материаловедения СО РАН, Института химических технологий общества Фраунгофера (Германия) и Университета Мишкольца (Венгрия), с которыми ТГУ имеет долгосрочные соглашения. В этот коллектив входят как именитые ученые, так и студенты, начиная с 3-го курса, - сказал профессор ТГУ Сергей Кульков.

Справка
Цеолиты - группа минералов, водные алюмосиликаты кальция и натрия. Известны своей способностью отдавать и вновь поглощать воду в зависимости от температуры и влажности. Другим важным свойством цеолитов является способность к ионному обмену - они способны избирательно выделять и вновь впитывать различные вещества, а также обменивать катионы. В частности, искусственно синтезированные цеолиты применяются в водоочистительных приборах в качестве адсорбентов, ионообменников, молекулярных сит.

Похожие новости

  • 18/03/2021

    Учёные расширят перечень пригодных для 3D-печати материалов

    Ученые Томского государственного университета и ИФПМ СО РАН предложили новый способ 3D-принтинга, который позволяет использовать ранее недоступные для этого материалы: металлы, металлокерамику и даже высокоэнергетические материалы.
    974
  • 18/06/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: ториевый реактор, циркониевая керамика и скаффолды, покрытые пленкой оксида графена

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за май. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 38, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 4,507.
    1051
  • 19/04/2021

    Томские ученые синтезировали сплав с троекратным запасом износостойкости

    Ученым лаборатории перспективных технологий Томского научного центра СО РАН удалось создать технологию, позволяющую в едином вакуумном цикле синтезировать поверхностный сплав «никель-алюминий», износостойкость которого почти в три раза выше по сравнению с исходной стальной подложкой.
    330
  • 05/08/2021

    Математическая модель механохимического синтеза позволит повысить эффективность процессов СВС

     Ученые научно-исследовательского отдела структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН – зав. лабораторией математического моделирования физико-химических процессов в гетерогенных системах Олег Лапшин и старший научный сотрудник Оксана Иванова опубликовали статью «Macrokinetics of mechanochemical synthesis in heterogeneous systems: Mathematical model and evaluation of thermokinetic constants» в востребованном журнале «Materials Today Communications».
    498
  • 21/05/2021

    Акция «На острие науки». Лекция Дениса Касымова «Огонь, Дракон и Денис Петрович, или как на основе расчетов можно предотвращать пожары»

    ​26 мая с 14 до 15 часов (мск) состоится лекция Дениса Касымова «Огонь, Дракон и Денис Петрович, или как на основе расчетов можно предотвращать пожары»​.Если у вас горят глаза при виде огня, и вы хотите изучать его с научной точки зрения — добро пожаловать! Команда кафедры физической и вычислительной механики Томского государственного университета совместно с коллегами из ИАО СО РАН долго исследовала возникновение и распространение природных пожаров.
    796
  • 30/03/2021

    Газовые гидраты: наука и применение

    ​Почему важно изучать гидраты, каким может быть их практическое применение и как они влияют на потепление климата Земли, «Ъ-Науке» рассказывает доктор химических наук, главный научный сотрудник Института неорганической химии Сибирского отделения РАН Андрей Манаков.
    779
  • 06/04/2021

    В России разрабатывают гибрид ядерного и термоядерного реакторов

     Термоядерный компонент уникального гибридного реактора создали и испытали специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с другими российскими учеными. Разрабатываемая система, по словам авторов, объединит преимущества реакторов разных типов и будет отличаться безопасностью, экономностью и компактностью.
    719
  • 09/04/2019

    Сибирские ученые оптимизируют работу электронных дисплеев органическими полупроводниками

    ​Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) займутся исследованием свойств органических полупроводников (материалов, используемых в электронике), чтобы повысить эффективность используемых сейчас электронных дисплеев, сообщил ТАСС руководитель лаборатории органической оптоэлектроники НГУ Евгений Мостович.
    2350
  • 12/10/2016

    Томские ученые испытывают новые стекла для космических спутников

    ​Сотрудники НИИ ПММ ТГУ проводят испытания покрытий, созданных для защиты иллюминаторов, линз и зеркал космических аппаратов от эрозии. При помощи легкогазовой баллистической установки экспериментальные образцы обстреливают микрочастицами порошка железа со скоростью 5-8 километров в секунду.
    2876
  • 25/02/2021

    Новосибирские химики создали полностью твердотельное электрохимическое устройство

    ​​Ученые из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН в коллаборации со специалистами из Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН получили композиционный твердый электролит с высокой проводимостью.
    771