Νέο εργαλείο μετρά την ποσότητα μικροπλαστικών στο νερό

Μικροπλαστικά και τα νανοπλαστικά έχουν ανιχνευθεί στα τρόφιμα, το νερό και τον αέρα που αναπνέουμε. Ολοένα και περισσότερες μελέτες δείχνουν ότι τα μικροπλαστικά συσσωρεύονται σε κρίσιμα ανθρώπινα όργανα, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου. Οι ερευνητές προσπαθούν να καταλάβουν πώς αυτά τα μικροσκοπικά θραύσματα πλαστικού μπορούν να επηρεάσουν την υγεία μας. Επί του παρόντος, οι μόνες μέθοδοι μέτρησης της ποσότητας των μικροπλαστικών σε δείγματα νερού απαιτούν ακριβό εργαστηριακό εξοπλισμό και εκπαιδευμένους τεχνικούς.

Τώρα, ερευνητές με επικεφαλής τον Δρα. Τιάντσι Γιανγκ από το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (UBC) στον Καναδά, ανέπτυξαν μια χαμηλού κόστους, φορητή συσκευή που μετρά με ακρίβεια την ποσότητα των μικροπλαστικών που απελευθερώνονται από καθημερινές πηγές, όπως τα πλαστικά ποτήρια μιας χρήσης και τα μπουκαλάκια νερού. Το εργαλείο παρέχει αποτελέσματα μέσα σε λιγότερο από 20 λεπτά.

Η ερευνητική ομάδα εκτύπωσε τρισδιάστατα ένα μικρό κουτί που περιέχει ένα ασύρματο ψηφιακό μικροσκόπιο, έναν πράσινο λαμπτήρα LED και ένα φίλτρο διέγερσης. Για να μετρήσει την ποσότητα των μικροπλαστικών, προσάρμοσε ένα λογισμικό που ονομάζεται MATLAB με τη βοήθεια της μηχανικής μάθησης και το συνδύασε με λογισμικό λήψης εικόνων. Η συσκευή, σε συνδυασμό με μια εφαρμογή, ανιχνεύει πλαστικά σωματίδια μεγέθους από 50 νανόμετρα έως 10 μικρά, τα οποία δεν είναι ορατά με γυμνό μάτι.

«Η διάσπαση μεγαλύτερων πλαστικών τεμαχίων σε μικροπλαστικά και νανοπλαστικά παρουσιάζει σημαντικές απειλές για τα συστήματα τροφίμων, τα οικοσυστήματα και την ανθρώπινη υγεία. Αυτή η νέα τεχνική επιτρέπει τη γρήγορη, φθηνή ανίχνευση αυτών των πλαστικών, τα οποία θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην προστασία της υγείας και των οικοσυστημάτων μας» δήλωσε ο Γιανγκ.

Για τη μελέτη, η ομάδα του Δρα. Γιανγκ χρησιμοποίησε πλαστικά ποτήρια μιας χρήσης από πολυστυρένιο. Τα γέμισαν με 50 mL απεσταγμένο, βραστό νερό και το άφησαν να κρυώσει για 30 λεπτά. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα ποτήρια απελευθέρωσαν εκατοντάδες εκατομμύρια πλαστικά νανοσωματίδια, περίπου το ένα εκατοστό του πλάτους μιας ανθρώπινης τρίχας ή και μικρότερα.

«Μόλις το μικροσκόπιο καταγράψει τη φθορίζουσα εικόνα, η εφαρμογή αντιστοιχεί την περιοχή των εικονοστοιχείων της εικόνας με τον αριθμό των μικροπλαστικών» δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Χαομίνγκ Γιανγκ.

Προς το παρόν, το εργαλείο μετρά την ποσότητα του πολυστυρενίου, αλλά ο αλγόριθμος θα μπορούσε να τροποποιηθεί για τη μέτρηση διαφορετικών τύπων πλαστικών όπως το πολυαιθυλένιο ή το πολυπροπυλένιο. Στη συνέχεια, οι ερευνητές στοχεύουν στην εμπορευματοποίηση της συσκευής για την ανάλυση πλαστικών σωματιδίων για άλλες εφαρμογές.

Οι ερευνητές συνεχίζουν να μελετούν τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις των μικροπλαστικών στην ανθρώπινη υγεία.

«Για να μειώσετε την κατάποση πλαστικού, είναι σημαντικό να αποφεύγετε τα πλαστικά προϊόντα που κατασκευάζονται από πετρέλαιο και να επιλέγετε εναλλακτικές λύσεις όπως γυαλί ή ανοξείδωτο χάλυβα. Η ανάπτυξη βιοδιασπώμενων υλικών συσκευασίας είναι επίσης σημαντική για την αντικατάσταση των συμβατικών πλαστικών και τη μετάβαση προς έναν πιο βιώσιμο κόσμο», δήλωσε ο Δρ. Γιανγκ.

Η μέθοδος και τα ευρήματα αναφέρονται λεπτομερώς στο επιστημονικό περιοδικό «ACS Sensors».