Τμήμα Χημικών Μηχανικών (ΔΕ)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
- ItemOpen AccessΜοντελοποίηση επεξεργασίας υγρών αποβλήτων με συμβιωτικές καλλιέργειες κυανοβακτηρίων/βακτηρίων(2021-03-08)Η συνεχής αύξηση του ανθρώπινου πληθυσμού και αυξημένες του διατροφικές ανάγκες έχουν ως αποτέλεσμα την αυξανόμενη παραγωγή αστικών λυμάτων και αποβλήτων. Οι καλλιέργειες μικροφυκών / κυανοβακτηρίων αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη λύση προς αυτή την κατεύθυνση, αφού παράλληλα με την επεξεργασία υγρών αποβλήτων, αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη πηγή παραγωγής βιοκαυσίμων και προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας μέσω της διαδικασίας του βιοδιυλιστηρίου. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους βιολογικής επεξεργασίας, όπως αυτή της ενεργού ιλύος, οι μικροοργανισμοί αξιοποιούν την ηλιακή ακτινοβολία ως πηγή ενέργειας και παράγουν μεγάλες ποσότητες υψηλής αξίας βιομάζας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε σε πρώτο στάδιο η μελέτη ενός συστήματος αιωρούμενης ανάπτυξης κάτω από διαφορετικές συνθήκες με την χρήση του μικροοργανισμού Leptolyngya sp. με κύριο στόχο την εξαγωγή κινητικών παραμέτρων. Τα πειράματα διεξήχθησαν σε φωτοαντιδραστήρες διαλείποντος έργου εργαστηριακής κλίμακας και εξετάσθηκαν ως προς την απόδοση τους στην παραγωγή βιομάζας και την αφαίρεση ανόργανων ρύπων. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκε η μοντελοποίηση ενός συστήματος κυανοβακτηρίων /βακτηρίων με στόχο την απορρύπανση αποβλήτων ζυθοποιίας και τα αποτελέσματα του μοντέλου επικυρώθηκαν από μία αντίστοιχη μελέτη που πραγματοποιήθηκε σε εργαστηριακή κλίμακα. Το απόβλητο που χρησιμοποιήθηκε προέρχεται από τον βιολογικό καθαρισμό του εργοστασίου της Αθηναίικης Ζυθοποιίας στην ΒΙ.ΠΕ. Πατρών με περιεκτικότητα στον μικροοργανισμό Leptolyngya sp. που ξεπερνά σε ποσοστό το 85 %. Αποδείχθηκε ότι το μοντέλο προσεγγίζει αρκετά ικανοποιητικά τις συγκεντρώσεις βιομάζας και COD μέσω των αποτελεσμάτων που λήφθηκαν, καθώς επίσης και τις συγκεντρώσεις των ανόργανων ρύπων. Ενδεικτικά μέσω της επικύρωσης των αποτελεσμάτων, το μοντέλο έδειξε ιδιαίτερα ενθαρρυντικά στοιχεία όσο αφορά την απορρύπανση καθώς τα αμμωνιακά ιόντα αφαιρούνται σε ποσοστό που αγγίζει το 100%. Το χημικά απαιτούμενο οξυγόνο μειώθηκε σε ποσοστό μεγαλύτερο του 90 % ,ενώ οι συγκεντρώσεις των νιτρικών και των ορθοφωσφορικών ιόντων άγγιξαν τα 5 και 0.9 mg L-1 στο τέλος του πειράματος ικανοποιώντας τις αρχικές εκτιμήσεις που είχαν ληφθεί από τα πειράματα εργαστηριακής κλίμακας. Ακόμη, μελετήθηκε η εξέλιξη των μικροβιακών πληθυσμών και του pH κατά την διάρκεια του πειράματος. Στο τελικό στάδιο πραγματοποιήθηκε μια προσπάθεια προσομοίωσης σε αντιδραστήρα συνεχούς ροής. Η μέθοδος κρίνεται ιδιαίτερα ικανοποιητική όσο αφορά την αφαίρεση των ρύπων. Με τους περιβαλλοντικούς περιορισμούς να γίνονται όλο και πιο αυστηροί, ο κόσμος της βιομηχανίας στρέφεται σε πιο προηγμένες και φιλικές προς το περιβάλλον μεθόδους. Το συγκεκριμένο σύστημα για χρόνους παραμονής μεγαλύτερους των 4 ημερών παρουσιάζει μια πολύ καλή απόκριση στην μείωση του COD σε ποσοστό μεγαλύτερο του 70 % που είναι το όριο της νομοθεσίας. Αποδείχθηκε ότι το φως αποτελεί την σημαντικότερη παράμετρο για την ανάπτυξη των κυανοβακτηρίων, αφού πρόκειται για φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς. Συνοψίζοντας, τα συστήματα αυτά δεν έχουν περιβαλλοντικό αντίκτυπο, συντελούν στην μείωση του ανθρακικού αποτυπώματος και χαρακτηρίζονται από μικρές απαιτήσεις σε ενέργεια και χαμηλό κόστος. Επιπλέον, δεν απαιτεί την παροχή αερισμού σε σύγκριση με άλλες επεξεργασίες αποβλήτων. Το οξυγόνο που χρειάζονται τα βακτήρια παρέχεται από τους φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς μειώνοντας έτσι το κόστος του. Τέλος η αποτελεσματικότητα του μοντέλου κρίνεται αρκετά ικανοποιητική για τις δεδομένες συνθήκες ανάπτυξης, αποτελώντας την βάση για πολυπλοκότερα συστήματα ανάπτυξης σε μελλοντικές έρευνες.
- ItemOpen AccessΑνάπτυξη και βελτιστοποίηση μηχανικών και φυσικοχημικών μεθόδων προεπεξεργασίας φλοιών ρυζιού με ταυτόχρονη ανάκτηση του οξειδίου του πυριτίου(2023-03-14)Η αξιοποίηση των λιγνοκυτταρινούχων αγροτοβιομηχανικών παραπροϊόντων και υπολειμμά-των θεωρείται σημαντική για τον επιστημονικό κύκλο αλλά και τη βιομηχανία παγκοσμίως, κα-θώς λόγω της αφθονίας τους και των ιδιαίτερων φυσικοχημικών ιδιοτήτων τους θεωρούνται πολλά υποσχόμενες πρώτες ύλες για την παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας και συστατικών υ-ψηλής προστιθέμενης αξίας. Τα τελευταία χρόνια το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας έχει στραφεί στην μελέτη των διαφόρων μεθόδων προεπεξεργασίας των λιγνοκυτταρινούχων υλικών, καθώς λόγω της περίπλοκης δομής τους, η αξιοποίησή τους μέσα από διάφορες βιοτε-χνολογικές εφαρμογές καθίσταται μη αποδοτική. Η παρούσα εργασία έχει στόχο την ανάπτυξη και τη βελτιστοποίηση τόσο μηχανικών όσο και φυσικοχημικών μεθόδων προεπεξεργασίας του φλοιού ρυζιού, ενός πλούσιου και οικονομικού λιγνοκυτταρινούχου παραπροϊόντος της βιομη-χανίας ρυζιού, με στόχο την μελλοντική αξιοποίησή του με βιοτεχνολογικές μεθόδους προς πα-ραγωγή ενέργειας ή/και προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Η έρευνα επικεντρώθηκε τόσο στην επίδραση φυσικοχημικών μεθόδων προεπεξεργασίας, όπως η όξινη και αλκαλική υδρόλυ-ση, στην αξιοποίηση του κλάσματος υδατανθράκων του φλοιού ρυζιού, αλλά και στην επίδραση της μηχανικής προεπεξεργασίας, μέσω του τεμαχισμού του φλοιού ρυζιού σε διαφορετικά μεγέ-θη κόκκων. Ταυτόχρονα, έγινε η προσπάθεια ανάκτησης του οξειδίου του πυριτίου από το φλοιό ρυζιού, το οποίο αποτελεί ένα ανόργανο συστατικό με μεγάλη εμπορική αξία και είναι ευρέως χρησιμοποιούμενο σε πληθώρα βιομηχανικών εφαρμογών, με στόχο την παραγωγή του εν λόγω συστατικού με φιλικότερο προς το περιβάλλον τρόπο.
- ItemOpen AccessΜελέτη μικροδομής διαφόρων τύπων κλίνκερ με μεθόδους μικροσκοπίας(2020-07-21)Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η αξιοποίηση προηγμένων αναλυτικών τεχνικών όπως η ηλεκτρονική μικροσκοπία και το image analysis (μέθοδος ανάλυσης εικόνας) σε συνδυασμό με κλασσικές τεχνικές για την ερμηνεία και αξιολόγηση των δειγμάτων αλιτικών και θειικομπελιτι- κών κλίνκερ που παρήχθησαν στο εργαστήριο. Μέσω της σύγκρισης αυτής θα επιτευχθεί: α) η βα- θύτερη κατανόηση της διαδικασίας σχεδιασμού και ελέγχου παραμέτρων παραγωγής των θειικο- μπελιτικού τύπου τσιμέντων και β) η καταλληλότητα της κάθε μεθόδου να χρησιμοποιηθεί και με- μονωμένα για την εξαγωγή αποτελεσμάτων. Η βιομηχανία τσιμέντου είναι μία από τις μεγαλύτερες βιομηχανίες παγκοσμίως και παράγει μεγάλο ποσοστό των συνολικών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Η ανάγκη μείωσης των εκπο- μπών σε παγκόσμια κλίμακα έχει καταστήσει την εύρεση οικολογικά συμφερουσών μεθόδων πα- ραγωγής τσιμέντων κρίσιμης σημασίας, τόσο για περιβαλλοντικούς, όσο και για οικονομικούς λό- γους σε επίπεδο βιομηχανίας. Στα πλαίσια αυτής της αναζήτησης, αναπτύχθηκαν στο Εργαστήριο Υλικών και Μεταλλουργίας, πιο φιλικά προς το περιβάλλον τσιμέντα. Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκαν κλίνκερ αλιτικού και θειικο- μπελιτικού τύπου σε χαμηλότερες θερμοκρασίες έψησης και παράλληλη αξιοποίηση βιομηχανικών αποβλήτων άλλων βιομηχανιών. Στη παρούσα διπλωματική μελετήθηκαν οι μικροδομές των δειγ- μάτων κλίνκερ με αναλυτικές, ποσοτικές και ημιποσοτικές, μεθόδους. Παράχθηκαν δείγματα αλιτι- κού και θειικομπελιτικού κλίνκερ, τα οποία αναλύθηκαν με χρήση περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ και οπτικής μικροσκοπίας για την εκτίμηση των αναλογιών των κρυσταλλικών φάσεων. Επίσης χρησι- μοποιήθηκαν φωτογραφίες ηλεκτρονικού μικροσκοπίου και έγινε χαρτογράφηση της επιφάνειας του δείγματος για την ανάλυση της, ενώ με τη βοήθεια του EDS έγινε ταυτοποίηση των συμμετε- χουσών φάσεων εντός του κλίνκερ. Στις φωτογραφίες του οπτικού μικροσκοπίου έγινε ανάλυση με τη μέθοδο image analysis. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με εκείνα από τις μεθόδους ημιποσοτικής ανάλυσης των κρυσταλλι- κών φάσεων εντός του κλίνκερ, καθώς και με την επιθυμητή σύσταση σχεδιασμού βάσει των εξι- σώσεων Bogue και των τροποποιημένων μορφών τους.
- ItemOpen AccessΠαράγοντας βιοηλεκτρισμό από υγρά απόβλητα και απορροές βιοδιεργασιών πλούσιες σε οξέα(2023-03-09)Τα μικροβιακά κελιά καυσίμου (MFCs), αποτελούν βιοαντιδραστήρες που ευνοούν την ανάπτυξη ηλεκτροχημικά ενεργών μικροοργανισμών, οι οποίοι έχουν την ικανότητα να καταναλώσουν το οργανικό φορτίο ενός υποστρώματος, παράγοντας ηλεκτρισμό υπό αναερόβιες συνθήκες. Μια τυπική διάταξη MFC αποτελείται από μια άνοδο, πάνω στην οποία αναπτύσσονται οι ηλεκτροχημικά ενεργοί μικροοργανισμοί, μια αβιοτική κάθοδο, μια μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων που επιτρέπει την έλευση των πρωτονίων από την άνοδο στη κάθοδο και ένα εξωτερικό κύκλωμα διέλευσης των ηλεκτρονίων. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκαν δύο σετ πειραμάτων και αναπτύχθηκαν πανομοιότυπα MFCs δύο θαλάμων, τα οποία λειτούργησαν σε διαφορετικές φάσεις λειτουργίας. Στο πρώτο σετ πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε τέσσερις κυψελίδες με στόχο την παρατήρηση της επίδρασης, της απευθείας προσθήκης μετά τον εγκλιματισμό, τεσσάρων διαφορετικών υποστρωμάτων στη λειτουργία της μικροβιακής κυψέλης καυσίμου. Στο δεύτερο σετ πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε μία κυψελίδα με σκοπό την παρατήρηση της επίδρασης της προσθήκης απλού οξικού νατρίου, μετά τον εγκλιματισμό και πριν της προσθήκης μιας απορροής ως υπόστρωμα.
- ItemOpen AccessΘόλωση των υδρόφιλων ενδοφακών λόγω ασβεστοποίησης : καινοτόμες μέθοδοι προστασίας(2023-03-10)Ο τομέας των βιοϋλικών εξελίσσεται με ραγδαίο ρυθμό τα τελευταία χρόνια με το ερευνητικό ενδιαφέρον να στρέφεται στην δημιουργία νέων υλικών, με το γραφένιο να είναι ένα ιδιαίτερα ελκυστικό υλικό, λόγω της νανοδομής και των εξαιρετικών του ιδιοτήτων. Για το λόγο αυτό έχει πληθώρα εφαρμογών, όπως στον τομέα της νανοηλεκτρονικής, σε νανοσύνθετα υλικά, οπτοηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτροχημικές συσκευές υπερπυκνωτών, τρανζίστορ επίδρασης πεδίου, συστήματα χορήγησης φαρμάκων, ηλιακά κύτταρα, μεμβράνες και κατασκευασμένους υπερευαίσθητους χημικούς αισθητήρες όπως αισθητήρες pH, αισθητήρες αερίων, βιοαισθητήρες. Στην κατηγορία των βιοϋλικών εμπίπτουν και οι ενδοφακοί (Intra ocular lenses. IOL), οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση του καταρράκτη αλλά και άλλων οφθαλμικών παθήσεων. Ο καταρράκτης είναι μια πολύ συχνή πάθηση του ματιού, κατά την οποία με την πάροδο των χρόνων ο ενδοφθάλμιος φακός υφίσταται μεταβολές, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα την απώλεια της διαύγειάς του και τελικώς την πλήρη αδιαφάνειά του. Μεταξύ άλλων υλικών κατασκευής των ενδοφακών, μεγάλη εφαρμογή βρίσκουν στην οφθλαμιατρική χειρουργική οι πολυακρυλικοί ενδοφακοί. Οι πολυμερικοί αυτοί ενδοφακοί διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες ενδοφακών, τους υδρόφιλους (poly-hydroxyl-ethyl methacrylate, PHEMA) και τους υδρόφοβους (Poly(methyl methacrylate), PMMA). Κάθε μια από τις κατηγορίες αυτές εμφανίζει και διαφορετικά χαρακτηριστικά. Οι υδρόφιλοι ενδοφακοί, οι οποίοι είναι ευρέως χρησιμοποιούμενοι, είναι αρκετά εύκαμπτοι, παρουσιάζουν καλύτερη βιοσυμβατότητα και η εισαγωγή τους στον οφθαλμό απαιτεί μικρότερη τομή (κάτω των 2mm). Ωστόσο, έχει παρατηρηθεί μετεγχειρητική θόλωση των υδρόφιλων ενδοφακών, που οφείλεται κατά κύριο λόγο στο σχηματισμό αλάτων φωσφορικού ασβεστίου είτε στην επιφάνεια, ή στο εσωτερικό ή και στα δύο μέρη, γεγονός που μπορεί να επιφέρει δυσμενείς επιπτώσεις στην όραση, ακόμη και ολική απώλειά της. Παρότι κλινικά, η ασβεστοποίηση των υδρόφιλων ενδοφακών έχει ταυτοποιηθεί ως αιτία θόλωσης, δεν υπάρχουν αρκετές αναφορές σχετικά με το μηχανισμό θόλωσης λόγω ασβεστοποίησης, ενώ δεν υπάρχουν μελέτες για την αναστρεψιμότητα του φαινομένου, δηλαδή τον καθαρισμό των ενδοφακών, οι οποίοι έχουν θολώσει λόγω ασβεστοποίησης. Σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες η ασβεστοποίηση των υδρόφιλων ενδοφακών οφείλεται στην παρουσία υδροξυλομάδων της επιφάνειας του ΡΗΕΜΑ, οι οποίες στο φυσιολογικό pH 7.40 ιοντίζονται. Αντίθετα, οι υδρόφοβοι ενδοφακοί από ΡΜΜΑ, το οποίο δεν διαθέτει επιφανειακές υδροξυλομάδες, δεν ασβεστοποιούνται. Από τις υπάρχουσες πληροφορίες λοιπόν προκύπτει ότι η δομή της επιφάνειας των ενδοφακών συνδέεται με την ασβεστοποίηση και οποιαδήποτε προσπάθεια επιβράδυνσης ή πλήρους αποτροπής της ασβεστοποίησης θα πρέπει να συνδέεται με τροποποίηση της επιφάνειας των υδρόφιλων ενδοφακών. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, επιχειρήθηκε η διερεύνηση της δυνατότητας τροποποίησης της υδρόφιλης επιφάνειας ενδοφακών από PHEMA (poly hydroxyl ethyl methacrylate) περιεκτικότητας σε νερό 18% κ.β., με οξείδιο του γραφενίου (GO) με εναπόθεση από αιωρήματα GO σε νερό. Στη συνέχεια το GO, το οποίο διαθέτει τόσο καρβοξυλομάδες όσο και υδροξυλομάδες παρουσία ισχυρού αναγωγικού μέσου (φαινυλυδραζίνης) μετετράπη σε ανηγμένο γραφένιο (rGO). Οι συγκεντρώσεις των αιωρημάτων με GO, οι οποίες δοκιμάστηκαν ήταν από 1∙10-4 έως 3∙10-4 % w/v GO. Τα αιωρήματα αυτά έμειναν σε επαφή με τους ενδοφακούς για μια εβδομάδα σε σταθερή θερμοκρασία 37οC υπό ανάδευση με αναστροφή των αντιστοίχων δοκιμαστικών σωλήνων, οι οποίοι περιείχαν το αίωρημα του GO και τους υδρόφιλους ενδοφακούς. Με την επεξεργασία αυτή, όπως διαπιστώθηκε από την εξέταση της μορφολογίας των επιφανειών τους με ηλεκτρονιακή μικροσκοπία σάρωσης (SEM), προέκυψε ότι η επεξεργασία των υδρόφιλων ενδοφακών με τα αιωρήματα του GO , είχε ως αποτέλεσμα την ομοιόμορφη επικάλυψη των ενδοφακών. Μετρήσεις της γωνάς επαφής, των υδρόφιλων ενδοφακών με GO έδειξαν ότι αυτές ήταν 53ο, σημαντικά μικρότερη από την αντίστοιχη των υδρόφιλων ενδοφακών προ της επεξεργασίας τους (670). Η επεξεργασία των υδρόφιλων ενδοφακών, οι οποίοι είχαν επικαλυφθεί με GO, με φαινυλυδραζίνη σε θερμοκρασία δωματίου είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία επιφανειακού υμενίου rGO. Από την μέτρηση της γωνίας επαφής, η οποία βρέθηκε ίση με 87ο , διαπιστώθηκε ότι, η τροποποίηση αυτή αύξησε τον υδρόφοβο χαρακτήρα της επιφάνειας του ενδοφακού. Επίσης, επιχειρήθηκε η μελέτη του μηχανισμού σχηματισμού αλάτων φωσφορικού ασβεστίου και μάλιστα της θερμοδυναμικά σταθερότερης φάσης του, του υδροξυαπατίτη (C_5 (PO_4 )_3 ΟΗ, ΗΑΡ) στους τροποποιημένους και μη ενδοφακούς σε σταθερά υπέρκορα διαλύματα φωσφορικού ασβεστίου. Για τη διερεύνηση της διαδικασίας ασβεστοποίησης των ενδοφακών αναπτύχθηκε ένα in vitro εργαστηριακό μοντέλο στο οποίο το υδατικό διάλυμα προσομοίωνε τη σύσταση του υδατοειδούς υγρού, το οποίο βρίσκεται σε επαφή με τον ενδοφακό στον πρόσθιο θάλαμο του οφθαλμού. Πρώτα μελετήθηκε η κινητική της κρυσταλλικής ανάπτυξης φωσφορικού ασβεστίου σε συνθετικά κρυσταλλικά φύτρα HAP σε συνθήκες σταθερού υπερκορεσμού (CCR). Οι μετρήσεις αυτές χρησιμοποιήθηκαν ως σύστημα αναφοράς και ως μέτρο σύγκρισης, επειδή στα φύτρα δεν υπάρχει ενεργειακό φράγμα για την πυρηνογένεση. Τα διαλύματα στην παρούσα μελέτη ήταν υπέρκορα ως προς ΗΑΡ σε σταθερή θερμοκρασία 370.5°C μέσω κυκλοφορικού θερμοστάτη υδατόλουτρου και pH 7.40. Χρησιμοποιήθηκε διπλότοιχος θερμοστατούμενος αντιδραστήρας διαλείποντος έργου (Batch) από γυαλί PYREX, υπό συνεχή μαγνητική ανάδευση, στο εσωτερικό του οποίου εισάγονταν προζυγισμένες ποσότητες κρυσταλλικών φύτρων ΗΑΡ. Η έναρξη της καταβύθισης, με πτώση του pH, σηματοδοτούσε την προσθήκη στο υπέρκορο διάλυμα κατάλληλης ποσότητας αντιδραστηρίων (CaCl_2,NaH_2 PO_4,και NaOH) με βάση την στοιχειομετρία του HAP, προκειμένου να διατηρείται σταθερή η ενεργότητα όλων των χημικών ειδών στα υπέρκορα διαλύματα. Οι ρυθμοί της κρυσταλλικής ανάπτυξης του HAP υπολογίστηκαν από τα διαγράμματα προστιθέμενου όγκου των αντιδραστηρίων συναρτήσει του χρόνου. Η γραμμική εξάρτηση του ρυθμού κρυσταλλικής ανάπυξης του ΗΑΡ από τον σχετικό υπερκορεσμό, έδειξε ότι η κρυσταλλική ανάπτυξη του ΗΑΡ καθορίζεται κατά κύριο λόγο από την επιφανειακή διάχυση των δομικών μονάδων στην επιφάνεια των αναπτυσσόμενων κρυστάλλων. Στη συνέχεια, μελετήθηκε η κρυσταλλική ανάπτυξη ΗΑΡ σε φύτρα του, στα οποία είχε εναποτεθεί GO με τον ίδιο τρόπο όπως και στην περίπτωση των ενδοφακών. Σε υψηλές συγκεντρώσεις GO στα αιωρήματα, με το οποίο εξισσορροπήθηκαν οι κρύσταλλοι του ΗΑΡ, ο ρυθμός κρυσταλλικής ανάπτυξης αυξήθηκε σημαντικά (ήταν σχεδόν διπλάσιος). Η επιταχυντική δράση του GO στην κρυσταλλική ανάπτυξη του ΗΑΡ, εκτιμάται ότι οφείλεται στις καρβοξυλομάδες που φέρει, οι οποίες σε pH 7.40 είναι πλήρως ιοντισμένες και ευνοούν την πυρηνογένεση του ΗΑΡ. Η μελέτη της κινητικής της πυρηνογένεσης και κρυσταλλικής ανάπτυξης ΗΑΡ σε υδρόφιλους IOL σε διαφορετικές τιμές υπερκορεσμού πραγματοποιήθηκε με κρυστάλλους ΗΑΡ, οι οποίοι είχαν επικαλυφθεί με GO. Η επικάλυψη των κρυστάλλων ΗΑΡ, έγινε κατόπιν εξισορροπήσεως με αιωρήματα GO συγκέντρωσης 2∙10-4 και 5∙10-4 % w/v w/v GO. Οι ρυθμοί σχηματισμού υδροξυαπατίτη στους IOL με επίστρωση GO ήταν αυξημένοι ακόμη και δυο τάξεις μεγέθους σε σύγκριση με τους αντίστοιχους για υδρόφιλους ενδοφακούς χωρίς επικάλυψη και αυξανόταν αυξανομένης της συγκέντρωσης GO στα αρχικά αιωρήματα που χρησιμοποιήθηκαν για την δημιουργία των εναποθέσεων στους κρυστάλλους Τέλος, μελετήθηκε η ασβεστοποίηση σε IOL με επίστρωση κατόπιν εξισορρόπησης με αιώρημα 5∙10-4 % w/v GO. Στη συνέχεια το GO ανήχθη με φαινυλυδραζίνη rGO. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την δημιουργία υδρόφοβου υμενίου στην επιφάνεια των ενδοφακών, το οποίο λόγω απουσίας καρβοξυλομάδων (-COOH) εμπόδισε την κρυσταλλική ανάπτυξη ΗΑΡ στην επιφάνειά του, υποδηλώνοντας ότι οι υδρόφοβες επιφάνειες αυξάνουν το ενεργειακό φράγμα για ετερογενή πυρηνογένεση και κρυσταλλική ανάπτυξη.