به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ ریزپلاستیک‌ها تهدید بزرگی برای سلامت انسان هستند. این زباله‌های پلاستیکی ریز می‌توانند از طریق آبی که می‌نوشیم وارد بدن ما شوند و خطر ابتلا به بیماری‌ها را افزایش دهند. آنها همچنین یک خطر زیست محیطی به شمار می‌روند. حتی در مناطق دورافتاده مانند کلاهک‌های یخی قطبی و گودال‌های اعماق اقیانوس یافت می‌شوند و اشکال حیات آبزی و خشکی را به خطر می‌اندازند.
محققان موسسه علوم هند (IISc) برای مبارزه با این آلاینده نوظهور، یک هیدروژل پایدار برای حذف میکروپلاستیک‌ها از آب طراحی کرده‌اند. این ماده دارای یک شبکه پلیمری در هم تنیده منحصربه‌فرد است که می‌تواند آلاینده‌ها را متصل کند و با استفاده از تابش نور UV آنها را تجزیه کند.
دانشمندان قبلاً سعی کرده بودند از غشاهای فیلتر کننده برای حذف میکروپلاستیک‌ها استفاده کنند. با این حال، غشاها می‌توانند با این ذرات ریز مسدود شوند و آنها را ناپایدار کند. در عوض، محققان هندی تصمیم گرفتند به هیدروژل‌های سه بعدی روی بیاورند.
هیدروژل جدیدی که توسط این تیم ساخته شده است از سه لایه پلیمری مختلف - کیتوزان، پلی وینیل الکل و پلی آنیلین - تشکیل شده است که در هم تنیده شده‌اند و یک معماری شبکه پلیمری متقابل (IPN) ایجاد می‌کنند. تیم این ماتریس را با نانوخوشه‌هایی از ماده‌ای به نام پلی‌اکسومتالات جایگزین مس (Cu-POM) تزریق کردند. این نانوخوشه‌ها کاتالیزورهایی هستند که می‌توانند از نور UV برای تجزیه میکروپلاستیک‌ها استفاده کنند. ترکیب پلیمرها و نانوخوشه‌ها منجر به یک هیدروژل قوی با توانایی جذب و تجزیه مقادیر زیادی میکروپلاستیک شد.
اکثر میکروپلاستیک‌ها محصول تجزیه ناقص پلاستیک‌ها و الیاف خانگی هستند. برای تقلید از این موضوع در آزمایشگاه، این تیم در ظروف غذا و سایر محصولات پلاستیکی مورد استفاده روزانه را خرد کردند تا ۲ مورد از رایج‌ترین میکروپلاستیک‌های موجود در طبیعت را ایجاد کنند: پلی وینیل کلراید و پلی پروپیلن.
در کنار حذف میکروپلاستیک‌ها، یکی دیگر از مشکلات عمده تشخیص آنها است. محققان توضیح می‌دهند: چون این ذرات بسیار کوچک هستند، نمی‌توانید آنها را با چشم غیر مسلح ببینید. برای حل این مشکل، یک رنگ فلورسنت به میکروپلاستیک‌ها اضافه کردیم تا میزان جذب و تجزیه توسط هیدروژل در شرایط مختلف را بررسی کنیم. ما حذف میکروپلاستیک‌ها را در سطوح مختلف pH آب، دماهای مختلف و غلظت‌های مختلف میکروپلاستیک بررسی کردیم.
مشخص شد که این هیدروژل بسیار کارآمد است و می‌تواند حدود ۹۵ درصد و ۹۳ درصد از ۲ نوع مختلف میکروپلاستیک را در آب با pH تقریباً خنثی (5/6) حذف کند. این تیم همچنین چندین آزمایش را برای آزمایش میزان دوام و استحکام این ماده انجام داد. آنها دریافتند که ترکیب این سه پلیمر باعث پایداری آن در دماهای مختلف می‌شود.
بیشتر بخوانید:
حلزون روباتیک میکروپلاستیک‌های اقیانوس را جارو می‌کند
محققان می‌گویند: ما می‌خواستیم ماده‌ای بسازیم که پایدارتر باشد و بتوان به طور مکرر از آن استفاده کرد. این هیدروژل می‌تواند تا پنج سیکل حذف میکروپلاستیک بدون از دست دادن قابل توجه کارایی دوام بیاورد. علاوه بر این، زمانی که استفاده از آن به پایان رسید، می‌توان هیدروژل را به نانومواد کربنی تبدیل کرد که می‌توانند فلزات سنگین مانند کروم ۶ ظرفیتی را از آب آلوده حذف کنند.
در حرکت رو به جلو، محققان قصد دارند با همکاران خود برای توسعه دستگاهی کار کنند که می‌تواند در مقیاس بزرگ به پاکسازی میکروپلاستیک‌ها از منابع مختلف آب کمک کند.
انتهای پیام/
نظر شما