Latvāņa izmantošana biomateriālos

Latvijā Sosnovska latvānis (Heracleum sosnowskyi) jau vairākus gadu desmitus tiek uzskatīts par vienu no problemātiskākajām invazīvajām augu sugām, – tas apdraud vietējās ekosistēmas, rada riskus cilvēku veselībai un prasa regulāru kontroli. Tieši šo plaši zināmo problēmu savā zinātniski pētnieciskajā darbā (ZPD) izvēlējusies pētīt Rīgas Āgenskalna Valsts ģimnāzijas 11. klases skolniece Katrīna Grīnfīlde, piedāvājot skatījumu uz latvāni no cita – materiālzinātnes – skatpunkta.

Savā darbā Katrīna pētīja, vai Sosnovska latvāni var izmantot micēlija kompozītos, kas pasaulē tiek pētīti kā alternatīva sintētiskam iepakojumam un izolācijas materiāliem. Eksperimentālā daļa tika veikta Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā, un darba autori konsultēja mūsu zinātniece Dr.biol. Ilze Irbe un zinātniskais asistents Bc.biol. Mikus Kampuss. Katrīnas ZPD ģimnāzijā ieguva augstāko vērtējumu – izcili.

Zinātniski pamatots darbs ar reāliem eksperimentiem

Skolnieces pētījums ietvēra gan zinātniskās literatūras analīzi, gan laboratorijas darbu: tika noteiktas latvāņa fizikālās un ķīmiskās īpašības, analizēts pH līmenis, ūdens absorbcijas spēja un daļiņu izmēru sadalījums, kā arī audzēts micēlijs un izgatavoti kompozītmateriālu paraugi.

Saaugušie substrāti ar micēliju

Īpašu uzmanību darba autore pievērsa sezonālajām atšķirībām, salīdzinot vasarā un rudenī ievāktu latvāni. Rezultāti parādīja, ka rudenī ievāktais augs nodrošināja īpaši labvēlīgus apstākļus micēlija augšanai: šajos paraugos micēlijs aizņēma līdz pat 90 % no struktūras, savukārt vasaras paraugos ap 76 %. Tas ļauj secināt, ka latvāņa īpašības mainās sezonāli un laiks, kad augs tiek ievākts, būtiski ietekmē biomateriāla veidošanās procesu. Darba secinājumos uzsvērts, ka Sosnovska latvānim ir reāls potenciāls kļūt par jaunu izejmateriālu micēlija kompozītu izstrādē.

Micēlija kompozīta galetes

Latvijas konteksts: kāpēc šāds pētījums ir būtisks

Latvāņa problemātika Latvijā ir labi dokumentēta valsts institūciju ziņojumos: augs ir oficiāli atzīts par invazīvu sugu, tā izplatība tiek regulāri uzraudzīta, un sabiedrība tiek informēta par veselības riskiem, ko rada saskare ar tā sulu saules gaismā (VAAD, 2022).

Tieši šajā kontekstā Katrīnas pētījums iegūst papildu nozīmi, jo tas ne tikai analizē zinātniski interesantu biomateriālu veidošanas procesu, bet arī rāda, kā problemātisku augu iespējams aplūkot kā potenciālu resursu pētniecībā. Pašā darbā gan uzsvērts, ka latvāņa izmantošana materiālzinātnē nav risinājums invāzijas problēmai kopumā, taču tā sniedz jaunu skatījumu uz iespējamiem pielietojumiem un turpmākiem pētījumu virzieniem.

Jaunās paaudzes ieguldījums zinātnē

Darba konsultante, Celulozes laboratorijas vadošā pētniece Dr.biol. Ilze Irbe uzsver: 

“Šis ZPD apliecina, ka vidusskolēni spēj veikt metodoloģiski pamatotus, laboratorijas datos balstītus pētījumus un iesaistīties aktuālu zinātnisko jautājumu risināšanā. Katrīnas darbs apliecina gan viņas interesi par vides problēmām, gan spēju strādāt ar sarežģītām materiālzinātnes metodēm, statistisko analīzi un prasmi argumentēt.”

Katrīnas Grīnfīldes darbs ir piemērs tam, kā sadarbība starp skolu un pētniecības institūciju ļauj jauniešiem iesaistīties aktuālos zinātnes procesos un veidot pētījumus ar praktisku nozīmi. Šādi projekti ne tikai veido un stiprina saikni starp izglītības procesu un pētniecību, bet arī rosina jauniešos interesi par dabaszinātnēm un inženierzinātnēm. 

Rīgas Āgenskalna Valsts ģimnāzijas 11. klases skolniece Katrīna Grīnfīlde