Nano-Flott: biofunkcjonalne nanomateriały w zastosowaniach proekologicznych
Projektujemy i badamy nanomateriały dopasowane do konkretnych zastosowań. Skupiamy się na zrozumieniu zależności między strukturą a ich właściwościami.
Nanomateriały
Nano-Flott zajmuje się projektowaniem nanomateriałów dostosowanych do konkretnych zastosowań. Nasze materiały powstają z myślą o efektywności, trwałości i zrównoważonym rozwoju. Projektujemy i syntezujemy nanocząstki nieorganiczne, wykorzystywane w obszarze inżynierii materiałowej oraz technologii środowiskowych. Co tworzymy?
Nanocząstki metaliczne i niemetaliczne, Tlenki metali i niemetali, Sole, siarczki, kompozyty, Nanocząstki w czystej postaci i na nośnikach.
Dzięki zaawansowanej technologii i precyzyjnej inżynierii możemy dostosować właściwości nanomateriałów do konkretnych zastosowań!
W ramach prac nad nanomateriałami opracowywane są nanocząstki metali (Ag, Au, Cu) oraz niemetali (Se), syntezowane zarówno w środowisku wodnym, jak i w rozpuszczalnikach głęboko eutektycznych (DES). Procesy prowadzone są w sposób umożliwiający kontrolę nad wielkością cząstek (w zakresie 10–100 nm) oraz ich stężeniem, sięgającym nawet 5000 mg/dm³.
Otrzymane układy charakteryzują się wysoką stabilnością koloidalną oraz aktywnością biologiczną. Nanocząstki wykazują działanie bakteriobójcze, grzybobójcze i wirusobójcze, a także zdolność do oddziaływania z biofilmami, co czyni je potencjalnie użytecznymi w zastosowaniach przeciwdrobnoustrojowych oraz środowiskowych.
W ramach badań opracowywane są nanocząstki tlenków metali jedno- i wieloskładnikowych, takich jak ZnO, Ag₂O, Cu₂O, MnO₂, Fe₂O₃, CuO oraz Fe₃O₄. Wytwarzane są również układy heterogeniczne, np. ZnO–Fe₃O₄, o synergicznych właściwościach funkcjonalnych. Synteza prowadzona jest w środowisku wodnym oraz w rozpuszczalnikach głęboko eutektycznych, w postaci zawiesin lub materiałów proszkowych.
Nanocząstki charakteryzują się bioaktywnością, właściwościami fotokatalitycznymi (zarówno w zakresie promieniowania UV, jak i światła widzialnego), aktywnością biokatalityczną oraz zdolnościami magnetycznymi. Ich parametry fizykochemiczne są dostosowywane do planowanego zastosowania, z uwzględnieniem odpowiedniej morfologii, struktury i składu chemicznego.
Opracowywane są nanocząstki soli nieorganicznych o zróżnicowanym składzie, uzyskiwane poprzez dobór odpowiednich par kationów (Ag⁺, Cu²⁺, Fe²⁺/Fe³⁺, Zn²⁺, Mo⁶⁺, Mn²⁺) i anionów (fosforanowych, węglanowych, siarczanowych, molibdenianowych, siarczkowych, chlorkowych, fluorkowych). Takie podejście umożliwia tworzenie materiałów o ukierunkowanych właściwościach fizykochemicznych i funkcjonalnych.
Otrzymywane nanocząstki różnią się między sobą m.in. aktywnością mikrobiologiczną, zdolnością do kontrolowanego uwalniania bioaktywnych składników i poszczególnych jonów, stabilnością chemiczną oraz rozpuszczalnością w środowisku wodnym. Dzięki temu mogą być dostosowywane do specyficznych zastosowań, w tym w obszarze technologii przeciwdrobnoustrojowych, rolnictwa i inżynierii środowiska.
Podwójne wodorotlenki warstwowe (ang. Layered Double Hydroxides, LDH) to materiały o uporządkowanej strukturze warstwowej, zbudowane z naprzemiennie ułożonych warstw kationów metali i przestrzeni międzywarstwowej wypełnionej anionami oraz cząsteczkami wody. Charakteryzują się dużą powierzchnią właściwą, możliwością wymiany jonów i wysoką podatnością na modyfikacje.
Opracowywane są LDH zawierające różne kombinacje kationów metali, takich jak Al, Mg, Zn, Ca, Ni, Fe, Cu i Mn, co pozwala na precyzyjne dopasowanie ich właściwości do określonych zastosowań. Dzięki elastyczności strukturalnej możliwe jest również projektowanie nowych kompozycji o niestandardowym składzie.
Materiały te wykazują szereg pożądanych właściwości funkcjonalnych: bioaktywność, fotokatalityczność, aktywność biokatalityczną oraz zdolność sorpcji zanieczyszczeń. Ich struktura umożliwia kontrolowane uwalnianie substancji aktywnych, co czyni je użytecznymi jako nośniki leków, jonów metali, pestycydów lub związków przeciwdrobnoustrojowych. Dzięki wysokiej stabilności chemicznej i fizycznej LDH znajdują zastosowanie w obszarach takich jak oczyszczanie środowiska, kataliza, medycyna, rolnictwo czy magazynowanie jonów i związków chemicznych.
Artykuły Naukowe
Cleaner synthesis of betaine-based natural deep eutectic solvents and the effect of their composition on silver nanoparticles suspensions; Industrial Crops and Products, Volume 233, 1 October 2025, 121354
Abstrakt
A key challenge in nanotechnology remains the development of methods to produce nanoparticles in high concentrations that are stable over time, without relying on toxic or costly reagents. The aim of the study was to analyse the effect of the composition of natural deep eutectic solvents on the stability, concentration and size of formed silver nanoparticles (AgNPs).
Bioactivity and antibiofilm activity of metal and non-metal nanoparticles in DES against resistant microorganisms; International Biodeterioration & Biodegradation, Volume 203, July 2025, 106121
Abstrakt
The increasing resistance of microorganisms to antibiotics necessitates the search for new therapeutic strategies, including the use of nanoparticles with bioactive properties. The aim of this study was to investigate the antibiofilm and antimicrobial properties of metal and non-metal (Ag, Cu, Se) nanoparticles, obtained in deep eutectic solvent (DES), against resistant bacterial strains.
Green methods for obtaining deep eutectic solvents (DES); Journal of Cleaner Production
Volume 434, 1 January 2024, 139914
Abstrakt
A group of materials with great application potential are deep eutectic solvents (DES). This paper presents an alternative approach to methods of obtaining them, using microwave radiation and ultrasound as energy sources.
Selective and complementary antimicrobial and antiviral activity of silver, copper, and selenium nanoparticle suspensions in deep eutectic solvent; Environmental Research
Volume 264, Part 1, 1 January 2025, 12035
Abstrakt
Metallic and nonmetallic nanoparticles are bioactive compounds that exhibit broad resistance to bacteria, fungi, and even viruses. In this paper, a deep eutectic solvent (DES) based on betaine, glucose, and ethylene glycol was used to obtain suspensions of silver, copper, and selenium nanoparticles.
Działaj z nami!
…