Naučnici iz Јužne Koreje otkrili kako očistiti vodu od nanoplastike za 10 minuta
Tim naučnika tvrdi da je ovim inovativnim postupkom uspio ukloniti više od 95 odsto mikro i nanoplastike u roku od 10 minuta.
Metoda cilja fragmente plastike koji su premali da bi ih uhvatili klasični postupci filtracije i taloženja, zbog čega se lako šire vodenim ekosusistemima i potencijalno se mogu nakupljati u ljudskom tijelu.
Štetno djelovanje na zdravlje
Dosad provedena istraživanja pokazala su da mikroplastika može izazvati upalne reakcije i oksidativni stres u ćelijama, što znači da tijelo reaguje na nju kao na napad patogena te da se u tom procesu stvaraju reaktivne materije koje oštećuju ćelije i tkiva.
U eksperimentima na ljudskim ćelijama i životinjama one su povezane s reakcijama imunološkog sistema, upalama crijeva, promjenama crijevne flore i potencijalno genotoksičnim učincima, odnosno oštećenjima DNK, što su preduslovi za ozbiljnije bolesti poput kardiovaskularnih problema ili poremećaja metabolizma.
Јedna pregledna studija pokazala je da mikro i nanoplastika može da podstakne upalne procese, oksidativni stres i mikroskopska oštećenja tkiva u organizmu, ali postojeći dokazi uglavnom potiču iz laboratorijskih i životinjskih studija te su potrebna daljnja istraživanja kako bi se razjasnili mehanizmi djelovanja i stvarni zdravstveni rizici za ljude.
Kako funkcioniše mehanizam?
Kako piše portal Koreja Herald, u istraživanju koje je vodio Čung Sung-vuk, a objavljeno je u časopisu Journal of Environmental Management, naučnici su razvili metodu uklanjanja mikro i nanoplastike s pomoću tankih, pločastih magnetskih nanočestica od željeznog oksida budući da magnetno polje ne može djelovati direktno na plastiku. Umjesto uobičajenih kuglastih čestica, odabran je pločasti oblik kako bi se povećala dodirna površina s plastičnim fragmentima i time pojačale međusobne interakcije.
Površine tih nanočestica dodatno su hemijski modificirane kako bi se bolje vezale za plastiku. Na njih je nanesen sloj silicijevog dioksida (SiO₂) s različitim funkcionalnim grupama, poput dugih ugljikovodoničnih lanaca i aromatskih struktura, koje podstiču elektrostatsko privlačenje, hidrofobne interakcije i tzv. π–π veze koje djeluju tako da se čestice nanoplastike lijepe za njih.
Kada se dovoljno metalnih čestica zalijepi za mikro i nanoplastiku, nastaju hibridi plastike i metala na koje magnetno polje može efikasno djelovati.
Čišćenje se može ponavljati
Nakon što se plastika i nanočestice tako povežu, cijeli sklop može se magnetnim poljem povući na jednu stranu spremnika ili na poseban hvatač. Tako nastaje koncentrovani mulj sastavljen od plastike i magnetskih pločica.
Autori tvrde da se metalne nanočestice potom mogu očistiti odgovarajućim otapalima i ponovno koristiti kroz više ciklusa, čime se smanjuju troškovi i rizici za okolinu koje bi mogle predstavljati metalne nanočestice.
Inovacije u novoj tehnici
Iako ideja magnetskog uklanjanja mikroplastike nije nova, ovo istraživanje donosi važan iskorak. Novost je u kombinaciji pločastog oblika čestica, pažljivo prilagođenoj površinskoj hemiji i mehanizmima u kojima magnet ne služi samo kao "udica", nego aktivno podstiče stvaranje mrežastih struktura koje dodatno fizički zarobljavaju izuzetno finu plastiku koju klasični filteri ne mogu zaustaviti.
Primjena u komunalnim sistemima
Nova studija predstavila je cijeli put, od dizajna nanočestica i povezivanja s plastikom do mehanizma uklanjanja. Iz nje se može zaključiti da bi se tehnologija mogla primijeniti u komunalnim sistemima pročišćavanja pitke i otpadne vode, u čišćenju okoline i u obradi industrijskih ispusta.
- Nanoplastika veličine deset do stotinu nanometara postala je nova prijetnja okolini, ali metode temeljene na filterima teško je uklanjaju. Ova tehnika nudi način da se izuzetno fini onečišćivači uklone brzo i uz visoku efikasnost - rekao je Čung.