die voortkomen uit een samenwerking tussen het MaRhe Centrum van de Universiteit van Milaan-Bicocca, de afdeling Slimme Materialen van
. De missie: het vinden van innovatieve, groene oplossingen voor het behoud van riffen. "Bedreigd door klimaatverandering en steeds kwetsbaarder", zijn koraalriffen "cruciale ecosystemen voor de mariene biodiversiteit en het voortbestaan van veel kustgemeenschappen", herinneren de wetenschappers ons. "Als essentiële hulpbron voor visserij en toerisme spelen ze een sleutelrol in het wereldwijde ecologische evenwicht" en moeten ze worden beschermd door de ontwikkeling van "innovatieve oplossingen die
De eerste innovatie, beschreven in het tijdschrift
'Advanced Materials' – aldus de leiders van de alliantie – is een volledig biologisch afbreekbare biopasta die koralen kan verankeren en tegelijkertijd hun groei kan versnellen dankzij elektrochemische mineralisatietechnologie. Deze
'Active Biopaste'-pasta bevat gemodificeerde sojaolie en grafeen. Eenmaal gemengd, hardt het op een gecontroleerde manier uit en vormt het een vast en geleidend substraat voor het verankeren van koraalfragmenten en het stimuleren van hun groei. "Wat onze oplossing uniek maakt, is de integratie van twee fundamentele functies in één innovatief materiaal", aldus
Gabriele Corigliano, hoofdauteur van de studie en promovendus in Mariene Wetenschappen aan de Bicocca University en in de IIT Smart Materials Unit. "Enerzijds vereenvoudigt deze pasta de hechting van koralen, waardoor deze veiliger en betrouwbaarder is, zowel in onderwaterkwekerijen als op het rif. Anderzijds
stimuleert het dankzij de geleidende eigenschappen de koraalgroei via MAT (Mineral Accretion Technology), een techniek die gebruikmaakt van elektrische stromen met lage intensiteit om calciumcarbonaat, het materiaal dat koralen gebruiken om hun skeletten te bouwen, af te zetten op metalen structuren. In tegenstelling tot traditionele MAT zijn permanente structuren niet langer nodig, waardoor het risico op corrosie en vervuiling op lange termijn wordt geëlimineerd. Al met al bevordert onze aanpak actief de koraalgroei en is deze veilig voor het zeeleven." "We verleggen de grenzen van de huidige kennis in de materiaalkunde om technologieën te ontwikkelen die effectief en multifunctioneel zijn onder water, terwijl we tegelijkertijd het milieu respecteren en aansluiten bij de duurzaamheidsdoelen van de Verenigde Naties", voegt
Marco Contardi , onderzoeker bij het MaRhe Center Bicocca en de IIT Smart Materials Unit, eraan toe. "Deze aanpak stelt ons in staat om materialen te produceren die bedoeld zijn voor gebruik in en voor de zee, waarbij we altijd rekening houden met de effecten tijdens en na gebruik, zoals biologische afbraak." Voor
Simone Montano, universitair hoofddocent aan de afdeling Milieu- en Aardwetenschappen en adjunct-directeur van het MaRhe Centrum aan de Universiteit van Milaan, "laat deze studie de diepgaande verandering zien die de mariene wetenschappen treft. De synergie die tussen de drie onderzoeksgroepen ontstaat, laat zien hoe de ontwikkeling van innovatieve en duurzame technologieën de tijd wint die nodig is om mitigatiebeleid concrete effecten te laten opleveren. Alleen met gezamenlijke inspanningen zoals deze kunnen we de natuur terugbrengen naar haar oorspronkelijke evenwicht."
De tweede oplossing, het onderwerp van een studie gepubliceerd in het tijdschrift "One Earth", is het resultaat van dezelfde samenwerking. De eerste auteur is Vincenzo Scribano, promovendus aan de Universiteit van Milaan-Bicocca en de Smart Materials Unit van het IIT, die een milieuvriendelijk systeem ontwikkelde voor de gerichte toediening van antibiotica aan zieke koralen: een soort pleister die een hydrofiele film met antibiotica van chitosan (een polymeer afkomstig van schaaldieren) combineert met een natuurlijke hydrofobe kit van bijenwas en zonnebloem- en lijnolie – allemaal natuurlijke materialen die, eenmaal afgebroken, het mariene ecosysteem niet schaden. "Deze technologie", legt Scribano uit, "stelt ons in staat koralen te behandelen tegen agressieve ziekten die de neiging hebben hun weefsel te beschadigen en zich snel over riffen te verspreiden. Dankzij de dubbele laag worden de antibiotica uitsluitend afgegeven aan het geïnfecteerde deel van het koraal, en de toediening vindt geïsoleerd plaats dankzij de afsluitende pasta die verspreiding door het mariene milieu voorkomt. De technologie is bijzonder effectief gebleken tegen een ziekte uit de familie van weefselnecrose, die veel voorkomt in de aquacultuur." In aquariumtests stopte de therapie de progressie van de ziekte in meer dan 90% van de behandelde gevallen.
