שיתוף פעולה בלתי צפוי שפשוט עשוי להציל את הימים שלנו.
קרדיט תמונה: רומן מיכאילוק / Shutterstock.com
מיקרופלסטיק נמצא בכל מקום, וזו הסיבה שמדענים הקדישו זמן רב לניסיון למצוא דרך לחלץ אותם בבטחה. כעת, נראה שקצף סופר דמוי ספוג השוואה את כישורי ההשריה של כותנה ודיונון עשוי להיות מועמד מבטיח, שכן נמצא שהוא מסיר 98 עד 99.9 אחוזים.מדגימות מים שנחקרו.
יתרה מכך, הקצף הוא בר קיימא ומותאם לסביבה, מבלי לשאת את-השמדת הסיכונים של כמה גישות לרחיפה באוקיינוס. בנוסף למיקוד מיקרו-פלסטיק שכבר נמצא בסביבה, ניתן להשתמש בו לטיפול במים במפעלים לפני שהם משתחררים, ולפעול להפחתת המיקרו-פלסטיקים שכבר נמצאים בטבע וגם את אלו שנדלפים אליו.
"מיקרופלסטיק הנכנס לבתי גידול יבשתיים ומימיים צפוי לעלות ברציפות במשך אלפי שנים, בשל הכמויות המדאיגות של פסולת פלסטיק בסביבה (~4.6 מיליארד טון) והקושי להתפרק בתנאים טבעיים", כתבו מחברי המחקר.
"כדור הארץ נמצא תחת איום גדול ממיקרו-פלסטיק, ומערכות אקולוגיות מימיות הן הראשונות לסבול, מכיוון שהן מספקות מקומות נוחים למיקרו-פלסטיק, שיכול לשלב עם מזהמים אחרים ולהיבלע על ידי רמות מרובות של אורגניזמים. הפיתוח של גישות מותאמות באופן נרחב לשיקום מיקרופלסטיק בסביבה המימית נדרש בדחיפות."
(א) המתכון לקצף ביומסה Ct-Cel כולל תאית ו-β-chitin עם כמה כימיה חכמה. (ב) הסרת מיקרופלסטיק על ידי הקצף מתרחשת באמצעות יירוט פיזי, משיכה אלקטרוסטטית ואינטראקציות בין-מולקולריות מרובות הודות לשפע של קבוצות פונקציונליות תגובתיות.
קרדיט תמונה: Y Wu et al, 2024 Science Advances (CC BY-NC 4.0)
כדי לתת מענה לביקוש הזה, הם יצרו חומר דמוי ספוג בשם קצף ביומסה Ct-Cel המשלב שני חומרים המצויים בטבע: תאית מכותנה וצ'יטין מעצם דיונון.הם מפורסמים מרוכזים, אבל בתוך הרקמות הרכות שלהם יושב שלד קטן בצורת עט העשוי מכיטין.
שני החומרים נדבקו יפה כשהצוות שבר את קשרי המימן המקוריים שלהם וגרם לאינטראקציות בין-מולקולריות של תאית וצ'יטין, ויצר מסגרת יציבה עם המון אתרי מימן פעילים לספיחת מיקרו-פלסטיק. על ידי הפעלת מבחני ספיחה כמו גם מחקרים חישוביים, הם הבחינו שהוא יכול ללכוד מיקרופלסטיק בכמה דרכים: יירוט פיזי, משיכה אלקטרוסטטית, כמו גם אינטראקציות בין מולקולריות מרובות.
לאחר מכן הם לקחו את הספוג Ct-Cel לסיבוב עם ארבעה סוגי מים: השקיה בחקלאות, מי אגמים, מים שקטים ומי חוף, ולאחר חמישה מחזורים מרשימים הוא עדיין הראה יעילות הסרה גבוהה של יותר מ-95 אחוז. זה שניתן לעשות בו שימוש חוזר פירושו שהוא בהחלט יכול להיות ניתן להרחבה, והחוקרים מקווים שעם קצת יותר בדיקות, ניתן יהיה להפעיל אותו כדי להתחיל להתמודד עם משבר המיקרו-פלסטיק המתמשך.
"לקצף Ct-Cel יש פוטנציאל גדול לשימוש בהפקת מיקרופלסטיק מגופי מים מורכבים", סיכמו המחברים. "לפיכך, עקרונות התכנון שלנו יקלו על פיתוח עתידי של אסטרטגיות מעשיות ובת קיימא המבוססות על קצף ביומסה כדי להתמודד עם זיהום מיקרופלסטיק."
תהיתם פעם מה מיקרו-פלסטיק עושה לבריאות שלנו?לקבל את גיליון פברואר שלשיתמודד עם השאלה בתכונת Deep Dive שלנו.
המחקר פורסם בכתב העתהתקדמות המדע.
