Универзитетот Пусан (Pusan National University) објави во понеделникот дека нивните научници развиле метод со кој може во само неколку минути да се отстрани микроскопското пластично загадување од вода, така што честичките пластика ги поврзува со честички од метал кои реагираат на магнетско поле, што би можело да биде решение за прочистување на пиечка и отпадна вода.
Тимот тврди дека со овој иновативен пристап успеал да отстрани повеќе од 95% од микро и нанопластиката во рок од 10 минути. Методот е насочен кон пластичните фрагменти кои се премали за да ги фатат класичните филтри за филтрација и таложење, поради што тие лесно се шират низ водните екосистеми и потенцијално се може да се акумулираат во човечкото тело.
Штетното дејство на микропластиката врз здравјето
Досега спроведените истражувања покажале дека микропластиката може да предизвика воспалителни реакции и оксидативен стрес во клетките, што значи дека телото реагира на неа како на напад од патогени, при што се создаваат реактивни супстанции кои ги оштетуваат клетките и ткивата. Во експерименти со човечки клетки и животни, тие се поврзуваат со реакции на имунолошкиот систем, воспаленија на цревата, промени во цревната микробиота и потенцијално генотоксични ефекти — што вклучува оштетување на ДНК и може да биде предуслов за сериозни болести како кардиоваскуларни проблеми или нарушувања на метаболизмот.
Како функционира механизмот?
Во истражувањето, кое го водел Чунг Сунг-вук и е објавено во Journal of Environmental Management, научниците развиле метод за отстранување на микро и нанопластиката со помош на танки, плочести магнетски наночестички од железен оксид, бидејќи магнетското поле не може директно да влијае на пластиката. Наместо обичните сферични честички, користени се плочести честички со цел да се зголеми површинската контактна област со пластичните фрагменти и да се зајакнат меѓусебните интеракции. Површините на овие наночестички дополнително се хемиски модифицирани за подобро врзување за пластиката — со слој на силициум диоксид со функционални групи кои поттикнуваат електростатско привлекување, хидрофобни интеракции и π–π врски.
Создавање мрежа што фаќа честички
Кога доволно метални честички се залепуваат за микро и нанопластиката, се создаваат хибриди пластика-метал на кои може ефикасно да делува магнетно поле. Додаден клучен ефект настанува кога на смесата од вода, микропластика и метални наночестички се примени надворешно магнетско поле — тие почнуваат да се привлекуваат и да се организираат во поголеми групи и тродимензионални мрежи. Тие структури, покрај тоа што веќе хемиски врзале дел од микропластиката, исто така физички заробуваат голем број микропластични честички со нивните ситни шуплини и џебови. Научниците го нарекуваат овој процес „динамичко затворање“.
Чистење може да се повторува
Откако пластиката и наночестичките се поврзани со металните честички, целиот склоп може да се извлече со магнетно поле на една страна од садот или на специјален собирач. Така настанува концентриран материјал составен од пластика и магнетни плочки. Авторите тврдат дека металните наночестички потоа може да се исчистат со соодветни растворувачи и повторно да се користат низ повеќе циклуси, што ја намалува цената и ризиците за животната средина.
Иновации во новата техника
Иако идејата за магнетско отстранување на микропластиката не е нова, ова истражување носи важен напредок — комбинацијата од плочести честички, специјално прилагодена површинска хемија и механизми во кои магнетот делува активно, а не само како „риглa“ — овозможува да се хвата и исклучително фина пластика што традиционалните филтри не можат да ја стопираат.
Примена во комунални системи
Студијата го презентирала целиот пат — од дизајнирање на наночестичките и нивното поврзување со пластични честички, до механизамот на отстранување. Според тоа, технологијата би можела да се примени во комунални системи за прочистување на пиечка и отпадна вода, во еколошко чистење на животната средина и во третман на индустриски испусти
