Биополимерная сетка удалила из воды 92% частиц микропластика
Ученые разработали биоразлагаемую сетку, способную одновременно улавливать частицы пластика размером от сотен нанометров до нескольких миллиметров.
Источник: Рис. 1. Обзор биомиметической системы улавливания и удаления МП. (А) Иллюстрация естественных механизмов удаления МП, обнаруженных в саргассовых плотах и связках “шаров Нептуна” из собранной морской травы. (Б) Концепция иерархически фибриллярной сетки для захвата МП, вдохновленная этими структурами. (В) Пример тестирования сетки для удаления МП.
МОСКВА, 10 августа /Новости науки/. Ученые создали биоразлагаемую сетку для очистки воды от частиц микропластика разного размера. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Обычные фильтры хорошо задерживают сравнительно крупные фрагменты, но быстро засоряются при улавливании микроскопических частиц. Новая сетка объединяет два механизма: крупные кусочки пластика застревают в ее ячейках, а мелкие прилипают к разветвленным волокнам на поверхности.
«Сетки обеспечивают эффективный и экологически безопасный захват частиц пластика разных размеров, форм и химического состава», — говорится в исследовании.
Материал изготовили из альгината, получаемого из бурых водорослей, и хитозана, производимого из хитина панцирей ракообразных. Внутри сетка имеет прочную пористую структуру, напоминающую пчелиные соты, а снаружи покрыта «пушистым» слоем из нановолокон. Тысячи точек соприкосновения усиливают силы притяжения между сеткой и пластиком — подобным образом ворсинки на лапах геккона помогают ему удерживаться на гладких поверхностях.
В лабораторных опытах сетка удаляла более 90% нейтральных и отрицательно заряженных частиц размером от 300 нанометров до 100 микрометров. Она также улавливала полистирол, полиэтилен, полипропилен и полиэтилентерефталат — распространенные виды пластика, загрязняющего водоемы.
Для проверки исследователи использовали пластиковые частицы, собранные на пляже Камило на Гавайях. Сетка массой 5 мг захватила 11 мг пластика: крупные фрагменты задерживались за 10 минут, а основная часть мелких — в течение суток. Общая эффективность очистки достигла 92%.
Материал сохранял устойчивость после суток интенсивного перемешивания как в пресной, так и в соленой воде. Высокая концентрация соли, превышавшая характерную для морской воды, также существенно не ухудшила захват частиц.
Идею разработки подсказали так называемые шары Нептуна — естественные скопления волокон морской травы, которые задерживают пластик и выносят его на берег. Однако новую технологию пока испытали только в лаборатории при концентрации микропластика, заметно превышающей обычные показатели в природе. Для очистки крупных водоемов сеткам потребуется система, обеспечивающая их постоянный контакт с загрязненной водой.
Обычные фильтры хорошо задерживают сравнительно крупные фрагменты, но быстро засоряются при улавливании микроскопических частиц. Новая сетка объединяет два механизма: крупные кусочки пластика застревают в ее ячейках, а мелкие прилипают к разветвленным волокнам на поверхности.
«Сетки обеспечивают эффективный и экологически безопасный захват частиц пластика разных размеров, форм и химического состава», — говорится в исследовании.
Материал изготовили из альгината, получаемого из бурых водорослей, и хитозана, производимого из хитина панцирей ракообразных. Внутри сетка имеет прочную пористую структуру, напоминающую пчелиные соты, а снаружи покрыта «пушистым» слоем из нановолокон. Тысячи точек соприкосновения усиливают силы притяжения между сеткой и пластиком — подобным образом ворсинки на лапах геккона помогают ему удерживаться на гладких поверхностях.
В лабораторных опытах сетка удаляла более 90% нейтральных и отрицательно заряженных частиц размером от 300 нанометров до 100 микрометров. Она также улавливала полистирол, полиэтилен, полипропилен и полиэтилентерефталат — распространенные виды пластика, загрязняющего водоемы.
Для проверки исследователи использовали пластиковые частицы, собранные на пляже Камило на Гавайях. Сетка массой 5 мг захватила 11 мг пластика: крупные фрагменты задерживались за 10 минут, а основная часть мелких — в течение суток. Общая эффективность очистки достигла 92%.
Материал сохранял устойчивость после суток интенсивного перемешивания как в пресной, так и в соленой воде. Высокая концентрация соли, превышавшая характерную для морской воды, также существенно не ухудшила захват частиц.
Идею разработки подсказали так называемые шары Нептуна — естественные скопления волокон морской травы, которые задерживают пластик и выносят его на берег. Однако новую технологию пока испытали только в лаборатории при концентрации микропластика, заметно превышающей обычные показатели в природе. Для очистки крупных водоемов сеткам потребуется система, обеспечивающая их постоянный контакт с загрязненной водой.
