Ученые из Университета Миссури борются с новым врагом здоровья человека: нанопластиком. Нанопластик, размер которого намного меньше диаметра среднего человеческого волоса, невидим невооруженным глазом.
Нанопластик, связанный с сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями у людей, продолжает накапливаться, в основном незаметно, в водоемах мира. Остается задача разработать экономически эффективное решение, позволяющее избавиться от нанопластика, оставив после себя чистую воду.
Вот тут-то и вступает в игру Миззу. Недавно исследователи из университета создали новое решение на жидкой основе, которое устраняет более 98% этих микроскопических частиц пластика из воды.
Статья с описанием данной работы опубликована в журнале ACS Applied Engineering Materials.
«Нанопластик может нарушить водные экосистемы и попасть в пищевую цепь, представляя опасность как для дикой природы, так и для людей», — сказала Пиюни Иштавира, недавняя выпускница, которая руководила исследованием, получая докторскую степень в области нанотехнологий и химии материалов в Миззу. «Говоря простым языком, мы разрабатываем более эффективные способы удаления загрязняющих веществ, таких как нанопластик из воды».
Инновационный метод с использованием водоотталкивающих растворителей, изготовленных из натуральных ингредиентов, не только предлагает практическое решение насущной проблемы загрязнения нанопластиком, но и прокладывает путь для дальнейших исследований и разработок в области передовых технологий очистки воды.
«Наша стратегия использует небольшое количество разработанного растворителя для поглощения пластиковых частиц из большого объема воды», — сказал Гэри Бейкер, доцент кафедры химии Миззу и автор исследования. «В настоящее время емкость этих растворителей не совсем понятна. В дальнейшей работе мы ставим перед собой цель определить максимальную емкость растворителя. Кроме того, мы изучим методы переработки растворителей, что позволит при необходимости повторно использовать их несколько раз».
Первоначально растворитель располагается на поверхности воды так же, как нефть плавает на воде. После смешивания с водой и повторного отделения растворитель всплывает обратно на поверхность, перенося нанопластик в свою молекулярную структуру.
В лаборатории исследователи просто используют пипетку для удаления растворителя, насыщенного нанопластиком, оставляя после себя чистую воду без пластика. Бейкер сказал, что будущие исследования будут работать над масштабированием всего процесса, чтобы его можно было применять к более крупным водоемам, таким как озера и, в конечном итоге, океаны.
Иштавира, которая сейчас работает в Управлении по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в Сент-Луисе, отметила, что новый метод эффективен как в пресной, так и в соленой воде.
«Эти растворители изготовлены из безопасных, нетоксичных компонентов, а их способность отталкивать воду предотвращает дополнительное загрязнение водных источников, что делает их очень устойчивым решением», — сказала она. «С научной точки зрения, создание эффективных методов удаления способствует инновациям в технологиях фильтрации, дает представление о поведении наноматериалов и поддерживает разработку обоснованной экологической политики».
Команда Mizzou протестировала пять различных размеров нанопластика на основе полистирола, распространенного типа пластика, используемого при изготовлении чашек из пенополистирола. Их результаты превзошли предыдущие исследования, которые в основном были сосредоточены только на одном размере пластиковых частиц.
Дополнительными соавторами исследования являются Коллен Рэй, Уайланд Филли и Гаррет Кобб.
Автор: Eric Stann, University of Missouri
Источник: https://phys.org/news/2024-08-scientists-efficiency-nanoplastics.html
