Дослідники з Університету Сан-Паулу створили недорогий та ефективний метод очищення води від мікро- та нанопластику, який базується на застосуванні магнітних наночастинок, що здатні зв’язувати та руйнувати пластикові забруднення. Наукова стаття з результатами дослідження опублікована в журналі Micron.
Забруднення навколишнього середовища мікро- та нанопластиком набуло глобальних масштабів, оскільки ці частинки проникають у всі природні середовища, включно з ґрунтом, повітрям та водоймами. Мікропластик — це пластмасові частинки розміром від одного мікрометра до п’яти міліметрів, тоді як нанопластик ще менший (від одного до тисячі нанометрів) і часто залишається невидимим навіть під мікроскопом. Таке забруднення не тільки завдає шкоди екосистемам, а й становить небезпеку для здоров’я людей, адже нанопластик може потрапляти навіть у джерела питної води.
Бразильські вчені запропонували інноваційний підхід до боротьби з цими забруднювачами, використовуючи магнітні наночастинки оксиду заліза, які були модифіковані молекулами природного полімеру полідофаміну та ферменту ліпази. Полідофамін, утворений на основі дофаміну (так званого «гормону щастя»), має унікальні адгезивні властивості, подібні до тих, що дозволяють молюскам прикріплюватися до різних поверхонь. Цей полімер надає наночастинкам здатність «прилипати» до пластику та поглинати його, після чого забруднення можна видалити з водного розчину.
Крім розробки самої технології, дослідники успішно використали конфокальну раманівську мікроскопію для моніторингу процесу очищення в реальному часі. Ця методика дозволяє не тільки спостерігати за хімічними реакціями, але й ідентифікувати матеріали на основі їхніх раманівських спектрів. Використання гіперспектральних зображень дало змогу відстежувати, як наночастинки взаємодіють з мікропластиком, поступово його руйнуючи.
Технологія магнітних наночастинок є екологічно безпечною, оскільки ферментативне розкладання пластику відбувається без забруднення води побічними продуктами. Це відкриття може стати вагомим внеском у боротьбу із забрудненням водних ресурсів і забезпечити ефективне очищення від мікро- та нанопластику.