Mikroplastik jest wszędzie? Tam się go nie spodziewałeś

Zgodnie z informacjami opublikowanymi w czasopiśmie "Advanced Functional Materials", nowa technologia oparta na wykorzystaniu światła umożliwia szybkie i łatwe wykrywanie nawet najmniejszych ilości mikroskopijnych drobin plastiku.

Mikroskopijne fragmenty plastiku łatwo uwalniają się z różnych plastikowych przedmiotów, co stanowi poważne zagrożenie dla środowiska. Dlatego niezwykle ważne jest opracowanie skutecznych metod pomiarowych, które pozwolą na porównywanie emisji tych drobin i ustalanie norm dotyczących ich obecności. Istniejące technologie wykrywania mikroplastiku są trudne do zastosowania w terenie, ponieważ wymagają skomplikowanej obróbki wstępnej, zaawansowanego sprzętu i analiz przeprowadzanych przez wykwalifikowanych specjalistów.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Jednakże, zespół badawczy pod kierownictwem dr Ho Sang Junga z Koreańskiego Instytutu Nauki o Materiałach (KIMS), we współpracy z KOTITI Testing & Research Institute, opracował pierwszą na świecie technologię umożliwiającą szybkie i bardzo czułe wykrywanie mikroskopijnych drobin plastiku w warunkach terenowych. Jest to ważne, ponieważ wiadomo, że mikroplastik, który zanieczyszcza środowisko i przedostaje się do łańcucha pokarmowego, jest szkodliwe dla ludzi.

Do wykrywania mikroplastiku w terenie służy specjalny zestaw, który zawiera przenośny spektroskop Ramana. To urządzenie pozwala zidentyfikować konkretną substancję na podstawie widma rozpraszania światła. Po przefiltrowaniu próbki przez specjalny filtr strzykawkowy, w ciągu zaledwie 20 minut, bez konieczności żmudnych przygotowań, można określić typ mikroplastiku, liczbę jego drobin oraz ich rozmieszczenie.

Naukowcy opracowali skuteczny sposób odfiltrowania drobinek plastiku, syntetyzując materiał plazmoniczny w postaci nanokieszeni. Te nanokieszenie mogą wychwytywać mikroplastik na powierzchni papierowego filtru i wzmacniać sygnały optyczne z widma Ramana wychwyconych drobin mikroplastiku. Dzięki temu można wykryć drobinki mikroplastiku o wielkości mierzonej w nanometrach.

Co więcej, autorom udało się nauczyć sztuczną inteligencję (AI) interpretacji danych uzyskanych dzięki spektroskopii Ramana. Dzięki temu AI może określić, czy wykryty sygnał odpowiada mikroplastikowi, nawet jeśli w próbce występują elementy zakłócające wynik.

Ta nowa technologia umożliwia dokładną identyfikację mikroplastiku nawet w złożonych środowiskach lub próbkach pobranych od ludzi. Pozwala również na określenie stężenia, rozmieszczenia i rodzaju drobin plastiku. Co ważne, pomiary nie wymagają osób o wysokich kwalifikacjach, ponieważ interpretacją wyników zajmuje się sztuczna inteligencja.

Obecnie koreański zespół badawczy prowadzi dodatkowe badania, które mają na celu ocenę toksyczności cząsteczek mikroplastiku dla ludzkiego organizmu.

Wykrywanie mikroplastiku może być ważne, ponieważ jego występowanie staje się coraz bardziej powszechne. Jak donosi PAP, japońscy naukowcy wykryli jego obecność nawet w chmurach. W każdym litrze wody pobranej z chmur znajdowało się od sześciu do 14 fragmentów plastiku mierzących od 7,1 do 94,6 mikrometra.

- Jeśli kwestia zanieczyszczenia powietrza tworzywami sztucznymi nie zostanie aktywnie rozwiązana, mogą wystąpić nieodwracalne szkody w środowisku naturalnym - powiedział cytowany przez portal New York Post autor badania, dr Hiroshi Okochi z Uniwersytetu Waseda.