نانولوله‌های کربنی به کمک طبیعت می آیند

میکروپلاستیک‌ها به‌عنوان آلودگی در پساب‌های خانه‌ها وجود دارند که وارد رودخانه، دریا و دریاچه‌ها می‌شوند که این کار منجر به تهدیدی برای سلامتی و محیط‌زیست است. برخی تولیدکنندگان لوازم آرایشی و بهداشتی حجم بالایی از میکروپلاستیک‌ها را وارد آب‌ها می‌کنند که زدایش آن‌ها کاری دشوار است.

شائوبینگ وانگ و همکارانش از دانشگاه آدلاید امیدوارند که بتوانند این مشکل را با یک ترکیب اکسیدکننده حل کنند، ترکیبی که با تولید رادیکال‌های آزاد می‌تواند به پلاستیک حمله کرده و آن‌ها را به‌صورت کامل بشکند و در نهایت آب و دی‌اکسیدکربن تولید شود.

این اکسیدان که محققان با آن کار می‌کنند، پلی‌منوسولفات نام دارد که یک نمک پرسولفات است و تولید رادیکال هیدروکسیل و سولفات می‌کند. برای فعال کردن این ساختار، این گروه تحقیقاتی از ساختار نانوکربن مغناطیسی مهندسی شده استفاده کردند که در آن یک فنر نانولوله ‌کربنی که ساختار مارپیچی دارد با نیتروژن تقویت شده و درون نانوذرات کاربید منگنز کپسوله شده است.

ژیائوگانگ دوان از محققان این پروژه می‌گوید: «ما یک ساختار نانوفنر ساختیم که استحکام مکانیکی را افزایش می‌دهد. زیر لایه کربن نیز نانوذرات فلزی قرار دادیم که خواص مغناطیسی دارد و با استفاده از میدان مغناطیسی می‌توان فرآیند بازیافت را انجام داد.»

یکی از اهداف این پروژه آن بود که محققان بر یکی از چالش‌های بزرگ نانومواد کربنی، یعنی پایداری کم و دشواری بازیافت، غلبه کنند. این سامانه با موفقیت پلی‌اتیلن را در محیط آزمایشگاهی تجزیه کرد. بعد از گذشت چند ساعت از آغاز این فرآیند، ترک‌هایی در بدنه میکروپلاستیک‌ها ایجاد می‌شود؛ ذرات کروی کوچک به فیلم‌های لایه‌نازک تبدیل می‌شوند که به مرور روی آن‌ها نیز حفره‌های کوچکی شکل می‌گیرد. آزمایش سم‌شناسی نشان داد که این مولکول‌های آلی واسط با جلبک تضادی نداشته و آسیبی به آن نمی‌زند.