Над проблемой чистого воздуха в городах работают во многих научно-исследовательских учреждениях мира. Свои проекты предлагают дизайнеры, архитекторы, строители и, конечно, учёные. Некоторые из них разрабатывают технологию инновационных красок, улучшающую качество окружающей среды за счёт разрушения загрязнителей воздуха. Один из принципов подобных предлагаемых разработок основывается на фотокатализе – это реакция, происходящая в атмосфере под воздействием солнечных лучей. А российским учёным весьма интересную инновацию подсказала сама природа, а именно листья растений, чьи микроскопические устьица эффективно поглощают микрочастицы уличной пыли.

В ЮУрГУ, где создали «умную» краску, способную очищать городской воздух от свинца, мышьяка и других опасных веществ, рассказали о подсказке и её претворении на практике. Сначала учёные изучили, как растения очищают воздух, поглощая ультрамелкую пыль через устьица, расположенные на поверхности листьев. В итоге обнаружилось, что устьица работают как мельчайшие насосы, осуществляя газообмен между растением и атмосферой.

И учёные задумались над разработкой покрытий, поры которых смогли бы поглощать микро- и наночастицы подобно устьицам листьев. Основой для таких покрытий послужили мезопористые сферические частицы оксида титана. Их синтезировали химики кафедры экологии и химической технологии ЮУрГУ. Оказалось, что если их добавить к силикату калия или калийному жидкому стеклу, то можно получить пористые покрытия, которые удерживают частицы мелкой промышленной пыли, в том числе микрочастицы опасных тяжёлых металлов, которые загрязняют атмосферу в индустриальных городах. На основе данного открытия был предложен состав силикатной фасадной краски и подана заявка в Роспатент. Ученые ЮУрГУ первые, кто предложил состав краски именно с функцией очистки воздуха от ультрамелких частиц.

Разработанная краска экологически безопасна, она не содержит органических компонентов. Ею можно красить не только фасады домов, но и промышленные объекты. На дорогах «умной» краской можно покрывать бордюры или наносить дорожную разметку. В первом случае краска сможет улавливать микрочастицы промышленной пыли, а во втором – невыхлопные транспортные, образующиеся при истирании дорожного полотна и шин. Чтобы очистить забитые «устьица», достаточно промыть поверхность под напором воды, и краска сможет снова фильтровать опасные вещества из окружающей среды.

Сегодня челябинские учёные работают над тем, чтобы подобрать состав, который позволит краске не только поглощать пыль, но и удалять из воздуха органические загрязнения. Микробиологические исследования показали, что суспензии некоторых гранул фотокаталитического оксида титана эффективно убивают бактерии кишечной палочки и стафилококка.

Открытие, сделанное исследователями ЮУрГУ, опубликовали в японском Международном журнале Геомейт (International Journal of Geomate) .