ساخت فومی که میکروپلاستیک‌ها را از محیط جمع‌آوری می‌کند

ICTPRESS - در تحقیقات اخیر دانشگاه ووهان، محققان موفق به ساخت یک چارچوب فیبری زیست توده سوپرمولکولی خودآرا شدند که در واقع یک فیلتر با کارایی بالا برای زدودن میکروپلاستیک از محیط‌های آبی است.

به گزارش شبکه خبری ICTPRESS به نقل از ستاد نانو، زباله‌های پلاستیکی به دلیل سطوح قابل توجهی از آلودگی میکروپلاستیکی که در خاک و آب‌ ایجاد می‌کنند، به شدت موجب نگرانی شده‌اند. این زباله‌ها به محیط‌زیست، شبکه‌های غذایی و بافت‌های انسانی راه پیدا کرده و موجب اثرات نامطلوب می‌شود. هیچ روش متعارفی برای حذف میکروپلاستیک‌ها وجود ندارد و ارائه روش‌های جدید برای برای مدیریت اندازه‌های مختلف ذرات و مواد شیمیایی یک چالش مهندسی است.

محققان به دنبال مواد مقرون به صرفه و پایداری هستند که قادر به جذب میکروپلاستیک‌ها باشند. اکثر روش‌های موجود شامل جاذب‌های گران‌قیمت یا موادی هستند که به سختی ‌بازیابی می‌شوند. این گزینه‌ها تحت شرایط محیطی خاص شکست می‌خورند، یا فقط طیف محدودی از انواع میکروپلاستیک را هدف قرار می‌دهند.

در مقاله‌ای که با عنوان «Revivable self-assembled supramolecular biomass fibrous framework for efficient microplastic removal» در Science Advances منتشر شده است، محققان جزئیات ساخت یک فوم نانویی را تشریح کردند که صرفاً بر پیوند هیدروژنی بین صفحات نانوالیاف کیتین پروتونه شده و الیاف سلولزی متکی است.

محققان ظرفیت جذب را در شرایط محیطی متعدد و در میکروپلاستیک‌های مختلف نظیر پلی‌استایرن، پلی‌متیل متاکریلات، پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن ترفتالات اندازه‌گیری کردند. نتایج نشان داد که این فوم حتی پس از استفاده‌های مکرر عملکرد ثابتی دارد.

راندمان حذف ۹۸ تا ۹۹٫۹درصد در نمونه‌های آبی و نرخ حذف پایدار ۹۵٫۱درصد تا ۹۸٫۱درصد در چرخه‌های متعدد ثبت شد.

تست‌های عملکرد سینتیک جذب سریع فوم را نشان داد که در عرض ۲۴ ساعت به تعادل می‌رسد. راندمان جذب در طیف وسیعی از انواع میکروپلاستیک‌ها و اندازه‌ها، از میکروکره‌های پلی‌استایرن ۱۰۰ نانومتری تا میکروپلاستیک‌های ثانویه ۳ میکرونی، بالا باقی ماند.

محققان بر مقیاس‌پذیری و سازگاری محیطی این فوم، بازیافت آن در حلال‌های آلی و پایداری آن در شرایط مختلف آب تاکید دارند.

با ادغام مواد اولیه مقرون به صرفه و پایدار با یک روش ساخت ساده، آن‌ها امیدوار هستند که راهبرد مناسبی برای رسیدگی به مشکل رو به رشد آلودگی میکروپلاستیک با مزایای عملی برای اصلاح میکروپلاستیک در مقیاس بزرگ ارائه دهند.