Prvi u svetu, istraživači Univerziteta Vaterlo su koristili tehnologiju 3D snimanja kako bi razumeli fine detalje mikroplastike, otvarajući put efikasnijim metodama recikliranja plastičnog otpada.
Mikro- i nanoplastika, sitne čestice plastike koje nastaju razgradnjom većih plastičnih predmeta, postale su eksponencijalno pogoršavajuća ekološka kriza. Zbog poteškoća u bezbednom razlaganju, zagađenje plastikom predstavlja značajnu pretnju po ekosisteme, divlje životinje i zdravlje ljudi.
Naučnici su se borili da shvate tačan proces kako se ova mikro- i nanoplastika razgrađuje, posebno na mikro i nanorazmeri, što je ometalo napore da se ublaži njihov uticaj na životnu sredinu. Posmatranje i razumevanje kako fini detalji mikroplastike funkcionišu i kako se razgrađuju su ključni za njihovo iskorenjivanje iz našeg okruženja.
U saradnji sa Nacionalnim istraživačkim savetom (NRC), istraživači su koristili tehnologiju 3D snimanja pored tradicionalne 2D mikroskopije, omogućavajući im da posmatraju degradaciju mikro- i nanoplastike sa neviđenim detaljima.
Studija, „3D slikanje fotokatalitički degradirane mikro i nanoplastike“, nedavno je objavljena u Nanotehnologiji.
„Većina mikroskopskih slika pruža dvodimenzionalni prikaz, sličan medicinskom rendgenskom snimku, koji nam daje neke informacije, ali nedostaje mu dubina“, rekao je Vilijam Anderson, profesor na Vaterloovom odseku za hemijsko inženjerstvo.
„Međutim, 3D slika je poput CT skeniranja, koja nudi daleko detaljniji uvid u strukturu i degradaciju mikroplastike. Ovaj nivo detalja je bio neverovatno izazovan za postizanje, ali je ključan za razumevanje šta se dešava na površini mikro i nanoplastike i kako funkcionišu procesi degradacije.“
Istraživačka grupa je koristila novu kombinaciju fizičkih i bioloških pristupa da bi dobila svoje nove vizuelne podatke. Oni su koristili fotokatalitički proces, koji je tretirao mikro- i nanoplastiku UV svetlom i katalizatorom od titanijum oksida. Kao rezultat, tim je mogao da posmatra i analizira degradaciju na mikroskopskom nivou.
„Upotreba ove metodologije otkriva ne samo da se degradacija dešava, već tačno kako i gde se dešava na površini mikro- i nanoplastike, rekao je profesor hemijskog inženjerstva Bokin Zhao, Katedra za nanotehnologiju Univerziteta Vaterlo. „Ovo znanje je ključno za razvijanje efikasnijih metoda razgradnje plastike na mikro i nanoskali“.
Anderson i Zhao, u saradnji sa istraživačima sa Odeljenja za hemijsko inženjerstvo i Odeljenja za biologiju u Vaterlou, razvijaju metode biocikliranja gde bi se mikroplastika mogla koristiti kao izvor ugljenika za bakterije. Ove bakterije bi progutale mikroplastiku, a zatim izlučile ekološki prihvatljiv biopolimer koji bi se mogao koristiti za stvaranje novih materijala kao što su plastične kese ili folije za pakovanje.
Ova studija ima šire implikacije za Vaterloov istraživački tim, koji sada formira multidisciplinarnu inicijativu za istraživanje biociklizma plastike.
Saradnja naglašava važnost okupljanja različitih oblasti stručnosti kako bi se uhvatili u koštac sa složenim ekološkim izazovima. Ovo istraživanje nudi vrijedne uvide koji bi mogli utrti put efikasnijim metodama recikliranja plastičnog otpada i doprinijeti kružnoj ekonomiji.
