Dr Shahrooz Zargarian, który pracuje w IPPT PAN od 2020 roku, jest doktorem inżynierii materiałowej specjalizującym się w inżynierii polimerów. Zajmuje się projektowaniem zrównoważonych i odnawialnych materiałów o wysokiej wydajności. Dzięki otrzymaniu dwóch prestiżowych stypendiów – szkoleniowo-badawczego Marie Skłodowska-Curie Actions Postdoctoral Fellowship (MSCA PF) oraz naukowo-badawczego Bekker NAWA, dr Zargarian stawia kolejne kroki na ścieżce badań nad zrównoważonym rozwojem.
W ramach stypendium MSCA PF, dr Zargarian bada wielofunkcyjne, ekologiczne filtry powietrza. Ku jego wielkiemu zaskoczeniu, motywem przewodnim dla jego badań okazały się…. fusy po kawie! Ze statystyk dowiedział się, że na całym świecie spożywa się dziennie ponad 2 miliardy filiżanek kawy, produkując zatrważające 4 miliony ton fusów rocznie, z czego większość ląduje na wysypiskach i uwalnia metan, silny gaz powodujący efekt cieplarniany.
Próbując odwrócić tak szkodliwe skutki konsumpcji kawy, dr Zargarian zaproponował podejście wymagające minimalnego wysiłku, które zakłada przemianę fusów w stabilną zawiesinę mikrocząstek. Wykorzystując zaawansowane metody produkcji takie jak elektroprzędzenie (proces wytwarzania nanowłóknistych membran przy użyciu siły elektrycznej) oraz elektrorozpylanie (pozwalające na kontrolowane osadzanie drobnych cząstek), zaprojektował mikro-nano-membranę, zdolną do jednoczesnego wychwytywania toksycznych gazów oraz cząstek stałych. Oprócz tego, wykorzystując fototermalne właściwości samych fusów, dodał jej funkcję antybakteryjną. Jak bowiem wiadomo, materiały fototermalne skutecznie wchłaniają światło i przerabiają je na ciepło, co z kolei podnosi ich temperaturę i dzięki temu, jak na żądanie, niszczy zgromadzone na nich bakterie.
Prowadząc badania nad filtracją powietrza, dr Zargarian odkrył coś niespodziewanego. Wystawiona na działania promieni słonecznych powłoka zrobiona z samych fusów przechodziła niesamowitą transformację – od hydrofilowości (łączenia z wodą) do superhydrofobowości (ekstremalnego odpychania wody). A jaki stał za tym mechanizm? Otóż światło słoneczne indukowało ciepło, które powodowało migrację naturalnie występujących w fusach kwasów tłuszczowych na powierzchnię, drastycznie obniżając tym energię powierzchniową. Zatem, bez potrzeby użycia żadnych szkodliwych substancji takich jak np. chemikalia na bazie fluoru lub szkodliwych procesów takich jak pyroliza, powłoka utworzona z fusów sprawiła, że krople wody spływały po niej jak po liściach lotosu.
Dzięki stypendium Bekker NAWA, dr Zargarian liczy na dokonanie dalszych postępów w swoim odkryciu. Już za kilka miesięcy wyruszy w kolejną podróż naukową i otworzy kolejny rozdział swoich badań na Uniwersytecie Humboldta w Berlinie, gdzie zamierza przekształcić powłokę z fusów w materiał reagujący na bodźce. W jakim celu? Chciałby stworzyć materiał, który na żądanie będzie potrafił przekształcać, w sposób odwracalny, swoje właściwości moczenia, umożliwiając zmianę właściwości z hydrofilowych na superhydrofobowe (i na odwrót). Rozwój takiej technologii znajdzie szerokie zastosowanie w przemyśle np. w oczyszczaniu wody, w materiałach samoczyszczących oraz wszędzie tam, gdzie zachodzi potrzeba manipulacji właściwości wodnych.
Ścieżka kariery dra Zargariana jest przykładem na to, jak badania naukowe znajdują realne przełożenie na rozwój przyjaznych dla środowiska rozwiązań technologicznych. Od filtra wody do inteligentnych powłok, naukowa kreatywność dr Zargariana pozwoliła mu na podjęcie wyzwań stojących na drodze do zrównoważonego rozwoju, krok po kroku, filiżanka kawy po filiżance!
