От пластика, который загрязняет воду, до инструмента, который помогает её очистить. Исследователи из Института материаловедения Мадрида (ICMM), входящего в CSIC, разработали наночастицы оксида железа в форме цветка, способные захватывать нанопластик — фрагменты, в тысячу раз меньше микропластика, полученные из ПЭТ — одного из самых распространённых материалов, используемых в бутылках, упаковках и полиэстеровой одежде. Исследование было опубликовано в журнале Chemical Engineering Journal. 

Секрет кроется в форме. «Оксид железа — это магнитный материал, который позволяет одновременно удерживать множество загрязнителей. Кроме того, структура наноцветов означает, что у частиц есть несколько ядер, которые взаимодействуют для усиления их магнитных свойств», — объясняет Альваро Галло-Кордова, исследователь ICMM-CSIC и один из ведущих авторов исследования вместе с Рафаэлем Эррера-Акино и Марией дель Пуэрто Моралес.

От микропластика в косметике до ПЭТ-нанопластика

Это не первый случай, когда эти частицы доказали свою полезность: уже в 2024 году им удалось извлечь и разложить микропластик размером от 0,001 до 5 миллиметров, происходящий из косметики. Шаг вперёд сейчас — это масштаб. Нанопластик составляет миллиардную долю метра, что в тысячу раз меньше этих микропластиков. 

«Когда они достигают конца своего срока службы, большая часть ПЭТ-пластика оказывается в окружающей среде, где солнечный свет и физический износ действуют как наждачная бумага, измельчая их и превращая в нанопластик — своего рода ультрамелкую пыль, загрязняющую наши почвы и источники воды», — добавляет Галло-Кордова.

Всего один грамм этих магнитных наноцветов может захватить до 10 000 миллиграммов нанопластика — цифра, которую сама команда описывает как беспрецедентную до сих пор.

Загрязнитель, который помогает очищать другие загрязнители

Работа не заканчивается захватом. После захвата нанопластика команда превращает его в магнитный материал, способный извлекать тяжёлые металлы или органические красители из воды и даже участвовать в каталитических процессах деградации.

«После захвата нанопластика с помощью наших магнитных наночастиц мы перерабатываем их в функциональные материалы, превращая загрязняющие отходы в новое сырье в рамках круговой экономики», — подводит итог исследователь. Другими словами, они используют сами отходы для удаления других загрязнений, давая вторую жизнь тому, что обычно оказывается в мусорном контейнере

Процесс практически не требует энергии, потому что магнитное нагревание работает локально, прямо на поверхности наночастиц, без необходимости нагревать всю воду.

И он выдерживает многократное использование: после пяти циклов наноцветы сохранили 88% своей способности к деконтаминации и выпустили в воду менее 0,82% железа, которое находилось в начале, что подтверждает их стабильность, многоразовую и безопасную. Команда ICMM-CSIC сейчас рассматривает современную очистку воды как следующую область для применения этой технологии.

Этот текст был переведён с помощью искусственного интеллекта. Сообщите о проблеме: [feedback-articles-en@euronews.com].