Naukowcy z University of Missouri walczą z nowym wrogiem ludzkiego zdrowia: nanoplastikami. Znacznie mniejsze niż średnica przeciętnego ludzkiego włosa, nanoplastiki są niewidoczne gołym okiem.
Powiązane z chorobami układu krążenia i układu oddechowego u ludzi, nanoplastiki nadal gromadzą się, w dużej mierze niezauważone, w zbiornikach wodnych na świecie. Wyzwaniem pozostaje opracowanie opłacalnego rozwiązania, aby pozbyć się nanoplastików, pozostawiając czystą wodę.
Tutaj wkracza Mizzou. Niedawno naukowcy z uniwersytetu stworzyli nowy płynny roztwór, który eliminuje ponad 98% tych mikroskopijnych cząstek plastiku z wody.
„Nanoplastiki mogą zaburzyć ekosystemy wodne i przedostać się do łańcucha pokarmowego, stwarzając zagrożenie zarówno dla dzikich zwierząt, jak i ludzi” – powiedziała Piyuni Ishtaweera, niedawna absolwentka, która kierowała badaniem podczas zdobywania doktoratu z chemii nano i materiałów na Uniwersytecie Mizzou. „Mówiąc prościej, opracowujemy lepsze sposoby usuwania zanieczyszczeń, takich jak nanoplastiki, z wody”.
Innowacyjna metoda – wykorzystująca rozpuszczalniki hydrofobowe wykonane z naturalnych składników – nie tylko oferuje praktyczne rozwiązanie palącego problemu zanieczyszczenia nanoplastikiem, ale także otwiera drogę do dalszych badań i rozwoju zaawansowanych technologii oczyszczania wody.
„Nasza strategia polega na wykorzystaniu niewielkiej ilości rozpuszczalnika projektowego do absorbowania cząstek plastiku z dużej objętości wody” — powiedział Gary Baker, adiunkt w Katedrze Chemii Uniwersytetu Mizzou i autor korespondencyjny badania. „Obecnie pojemność tych rozpuszczalników nie jest dobrze poznana. W przyszłych pracach zamierzamy określić maksymalną pojemność rozpuszczalnika. Ponadto zbadamy metody recyklingu rozpuszczalników, umożliwiając ich wielokrotne ponowne wykorzystanie, jeśli będzie to konieczne”.
Początkowo rozpuszczalnik osiada na powierzchni wody, tak jak olej unosi się na wodzie. Po zmieszaniu z wodą i ponownym oddzieleniu rozpuszczalnik unosi się z powrotem na powierzchnię, przenosząc nanoplastiki w swojej strukturze molekularnej.
W laboratorium naukowcy po prostu używają pipety, aby usunąć rozpuszczalnik zawierający nanoplastik, pozostawiając czystą wodę bez plastiku. Baker powiedział, że przyszłe badania będą pracować nad skalowaniem całego procesu, aby można go było zastosować w większych zbiornikach wodnych, takich jak jeziora, a ostatecznie oceany.
Ishtaweera, który obecnie pracuje w amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków w St. Louis, zauważył, że nowa metoda jest skuteczna zarówno w wodzie słodkiej, jak i słonej.
„Te rozpuszczalniki są wykonane z bezpiecznych, nietoksycznych składników, a ich zdolność do odpychania wody zapobiega dodatkowemu zanieczyszczeniu źródeł wody, co czyni je wysoce zrównoważonym rozwiązaniem” – powiedziała. „Z naukowego punktu widzenia tworzenie skutecznych metod usuwania sprzyja innowacjom w technologiach filtracji, dostarcza wglądu w zachowanie nanomateriałów i wspiera rozwój świadomej polityki środowiskowej”.
Zespół Mizzou przetestował pięć różnych rozmiarów nanoplastików na bazie polistyrenu, powszechnego rodzaju plastiku używanego do produkcji kubków styropianowych. Ich wyniki przewyższyły wyniki poprzednich badań, które w dużej mierze koncentrowały się na cząsteczkach plastiku o jednym rozmiarze.