Terwijl actieve kool wordt gebruikt in keukenventilatoren om voedselgeuren te elimineren, toont een nieuw proefschrift van de Universiteit van Göteborg aan dat actieve kool ook de geur van urine uit luiers kan verwijderen. Experimenten met het geurmolecuul p-cresol laten zien dat actieve kool, die grotendeels bestaat uit de koolstofvariant grafeen, geur kan vasthouden in plaats van vrij te geven aan de omgeving.

Moderne luiers kunnen veel vloeistof opnemen en vasthouden, wat betekent dat ze niet zo vaak hoeven te worden vervangen als in het verleden. Maar geur blijft een probleem. In een proefschrift van Isabelle Simonsson aan de Universiteit van Göteborg, keek ze naar een specifieke geurmolecuul en ontdekte dat het in de juiste setting ervoor kan kiezen om in de vloeistof te blijven en geen vieze geur te veroorzaken.

"Het geurmolecuul wordt p-cresol genoemd en is een organische, vluchtige koolwaterstof. Het is de oorzaak van de sterke geur die wordt geassocieerd met varkenshouderij en paardenstallen. p-Cresol wordt ook aangetroffen in menselijke urine en is hydrofoob, wat betekent dat het water vermijdt. Dat is een van de redenen waarom het uit de urine vrijkomt in de omgevingslucht, met andere woorden, dat de geur zich verspreidt", zegt Isabelle Simonsson.

Elektrisch geladen oppervlakken kunnen geur absorberen

Fabrikanten van luiers en andere hygiëneproducten weten al lang dat een elektrisch geladen oppervlak geur kan absorberen. Er is zelfs een oud patent dat dit dekt, maar er is veel gebeurd met het uitvoeren van tests op verschillende materialen en kijken wat werkt. De tests hebben niet tot een oplossing geleid.

Het hoofddoel van het proefschrift is om te onderzoeken welke materiaaleigenschappen belangrijk zijn voor het adsorberen van geurmoleculen in urine. Een van de gebruikte materialen was actieve kool, die tegenwoordig in bijna elke keukenventilator zit om geurtjes te neutraliseren; het is ook een goedkoop en milieuvriendelijk materiaal.

Tests met koolstofmaterialen die op verschillende manieren waren gemanipuleerd, toonden aan dat koolstof met de minste lading het meest effectief was in het aantrekken van p-cresolmoleculen uit de vloeistof, wat resulteerde in minder geur. Actieve kool, voornamelijk bestaande uit de koolstofvariant grafeen, was het beste in het vangen van het geurmolecuul.

"Onze bevindingen laten een direct 'ionspecifiek effect' zien op de eigenschappen en het adsorptievermogen van het materiaal in synthetische urine. Actieve kool heeft een groot oppervlak, wat goed is in het adsorberen van geurmoleculen", zegt Simonsson

Zouten in de urine versterken het effect

Hetzelfde effect werd niet bereikt in tests waarbij p-cresol werd opgelost in water, wat te wijten is aan de zouten in de urine. De zoutionen, waaronder natrium, verminderen de oplosbaarheid in water van organische moleculen, die zich vervolgens binden aan de actieve kool.

Het proefschrift omvatte voornamelijk fundamenteel onderzoek, maar de bevindingen kunnen nuttig zijn in veel industriële processen, waaronder voor de mijnbouw, water- en rioolwaterzuivering, de ontwikkeling van nieuwe hygiëneproducten, farmaceutische producten en bouwmaterialen.

"Deze resultaten zijn veelbelovend, maar er zijn obstakels voor het ontwikkelen van een geurloze luier. Zoals kleur. Kun je een luier verkopen die zwart is?" + Verder verkennen

Een nieuwe benadering voor het creëren van op maat gemaakte geuren en geuren met behulp van machine learning