Iopscience: Благодаря 3d-визуализации можно изучать деградацию нанопластиков

Исследователи из Университета Ватерлоо впервые применили технологию трёхмерной визуализации, чтобы изучить микропластик. Это поможет эффективнее перерабатывать пластиковые отходы.

Микро- и нанопластик — крошечные частицы пластика, образующиеся при распаде более крупных пластиковых изделий, — становятся всё более серьёзной проблемой для окружающей среды. Из-за сложностей с безопасным разложением пластика загрязнение представляет угрозу для экосистем, дикой природы и здоровья людей.

Учёные пытались понять, как именно разлагаются микро- и нанопластики. Это важно для снижения их вредного воздействия на окружающую среду. Понимание того, как функционируют микропластики и как они распадаются, поможет избавиться от них.

Учёные совместно с Национальным исследовательским советом (NRC) применили технологию трёхмерной визуализации в дополнение к традиционной двухмерной микроскопии. Это позволило наблюдать за разрушением микро- и нанопластиков с высокой детализацией.

Уильям Андерсон, профессор факультета химического машиностроения Ватерлоо, объясняет:

Большинство изображений, полученных с помощью микроскопа, похожи на рентгеновские снимки. Они дают нам некоторую информацию, но не имеют глубины.

Трёхмерные изображения подобны компьютерной томографии и позволяют получить более подробное представление о структуре и разрушении микропластика. Добиться такого уровня детализации было сложно, но это важно для понимания процессов деградации на поверхности микро- и наночастиц.

Исследовательская группа применила новый метод для получения визуальных данных. Они обработали микро- и нанопластики ультрафиолетовым светом и катализатором из оксида титана. Это позволило наблюдать и анализировать процесс деградации на микроскопическом уровне.

По словам профессора химического машиностроения Боксина Чжао, заведующего кафедрой нанотехнологий Университета Ватерлоо, этот метод позволяет не только увидеть деградацию, но и понять, как и где она происходит на поверхности микро- и нанопластиков. Эти знания помогут разработать более эффективные методы разрушения пластмасс на микро- и наномасштабах.

Андерсон и Чжао вместе с исследователями из Университета Ватерлоо разрабатывают методы биоциклирования. Они предполагают, что микропластик можно использовать как источник углерода для бактерий. Бактерии будут поглощать микропластик и выделять биополимер, который можно будет применять для создания новых материалов, таких как пластиковые пакеты или упаковочные плёнки.

Исследовательская группа Ватерлоо работает над междисциплинарным проектом по биоциклированию пластмасс.

Это сотрудничество показывает, как важно объединять разные области знаний для решения экологических проблем. Исследование предлагает идеи, которые могут помочь эффективнее перерабатывать пластиковые отходы и развивать экономику замкнутого цикла.

Результаты исследования опубликованы в журнале Iopscience.

05.09.2024