Mikroporöse Kristalle für mehr Lebensmittelsicherheit
ERC Proof of Concept Grant für Forscher der Technischen Universität Graz
Es ist ein Ergebnis seines vom ERC Consolidator Grant geförderten Projekts POPCRYSTAL, mit dem Paolo Falcaro vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der TU Graz nun einen ERC Proof of Concept Grant (PoC) eingeworben hat. Das neue Projekt namens FRESCO, das über einen Zeitraum von 18 Monaten mit 150.000 Euro gefördert wird, soll die Lebensmittelsicherheit erhöhen und die Lebensmittelverschwendung reduzieren. Ermöglicht wird dies durch einen mikroporösen kristallinen Verbundstoff, der im Rahmen des Projekts POPCRYSTAL entwickelt wurde und giftige chemische Verbindungen erkennt, die beim Verderben von proteinreichen Lebensmitteln wie Fisch, Fleisch oder Käse entstehen.
Elektronenmikroskopische Aufnahme eines MOFs.
PTC - TU Graz
Paolo Falcaro vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der TU Graz.
Lunghammer - TU Graz
Komposittinte erkennt giftige Verbindungen
Einer Klasse mikroporöser Kristalle, die auch als metallorganische Gerüste (MOF) bezeichnet werden, wird ein großes Potenzial im Bereich der Materialwissenschaften zugeschrieben, da sie trotz ihrer geringen Größe eine sehr große Oberfläche besitzen. Je nach Anordnung ihrer Poren können sie eine Vielzahl von Eigenschaften aufweisen. Paolo Falcaro gelang es im Rahmen des POPCRYSTAL-Projekts, die Ausrichtung der Poren zu steuern. Aufbauend auf dieser Arbeit und durch Kooperationen im Rahmen des TU Graz Leitprojektes "Porous Materials at Work for Sustainability" wurden lithographische Methoden zur Entwicklung von MOF-basierten Anwendungen erforscht und erste Ergebnisse in Advanced Materials veröffentlicht. Diese vielversprechenden Ergebnisse sollen nun in FRESCO weiter erforscht werden, um eine empfindliche Tinte zu entwickeln, die hilft, den Verderb von Lebensmitteln zu erkennen.
Grundlage dafür ist ein im Rahmen von POPCRYSTAL entwickeltes MOF, das in Form einer ungiftigen Komposittinte auf die Innenseite von Lebensmittelverpackungen aufgebracht werden kann. Die Komposit-Tinte ändert ihre Farbe in Abhängigkeit von der Konzentration der toxischen Verbindungen in den verpackten Lebensmitteln. So lässt sich feststellen, ob das Lebensmittel noch genießbar ist oder nicht. Im neuen ERC-Projekt wollen Paolo Falcaro und sein Team gemeinsam mit anderen Forschern der TU Graz die Zusammensetzung der MOF-Tinte verbessern, ihre Wirksamkeit testen und geeignete Partner aus der Verpackungsindustrie finden, um die Entwicklung zur Anwendung zu bringen. Das ist auch die Intention hinter dem Proof of Concept Grant: aufbauend auf einem bereits eingeworbenen ERC-Grant die Forschungsergebnisse auf marktfähiges Innovationspotenzial zu evaluieren.
Paolo Falcaro sagt: "Die Verbesserung der Lebensmittelsicherheit und die Reduzierung der Lebensmittelverschwendung sind globale Herausforderungen. FRESCO steht daher auch im Einklang mit den Zielen der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung (SDGs), die unter anderem darauf abzielen, die Lebensmittelsicherheit zu erhöhen und einen nachhaltigeren Umgang mit Lebensmitteln durch einen verantwortungsvolleren Konsum von Produkten zu erreichen. Wenn Verpackungen mit unserer MOF die Frische von Lebensmitteln kontinuierlich überwachen können, soll dies die vorzeitige Entsorgung von noch genießbaren Lebensmitteln sowie den Verzehr verdorbener Lebensmittel verhindern."
Materialwissenschaft als wissenschaftliches Stärkefeld der TU Graz
Als ausgewiesenes wissenschaftliches Stärkefeld der TU Graz ist die Forschung im Bereich der Materialwissenschaften ebenso intensiv wie erfolgreich. Hier wurden bereits mehrere ERC-Grants eingeworben und insgesamt sieben Christian Doppler Labors widmen sich Themen wie Nanosonden, geopolymeren Baustoffen aus mineralischen Abfällen oder Stofftransport durch Papier. Darüber hinaus läuft ein Leitprojekt, das sich mit porösen Materialien beschäftigt.
"Die TU Graz gratuliert Paolo Falcaro und seinem Team zu diesem ERC Proof of Concept Grant", sagt Andrea Höglinger, TU Graz Vizerektorin für Forschung. "Unsere Forscherinnen und Forscher im Bereich der Materialwissenschaften, insbesondere im Bereich der porösen Materialien, erzielen immer wieder Ergebnisse, die international Beachtung finden. Der ERC-Grant für das FRESCO-Projekt ist ein weiterer Beleg für diese hervorragende Forschungsarbeit."
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