فناوری جدیدی برای شناسایی ذرات میکروپلاستیک در آب آشامیدنی

به گزارش تاسیسات نیوز، اگرچه تعداد زیادی از مردم نگران وجود آلاینده‌های میکروپلاستیک در آب آشامیدنی خود هستند اما این یکی از مواردی است که افراد عادی نمی‌توانند خودشان آن را بررسی کنند. با وجود این، اگر یک نمونه اولیه یک دستگاه جدید به مرحله تولید برسد، ممکن است شرایط به زودی تغییر کند.

به نقل از نیو اطلس، میکروپلاستیک‌ها قطعات پلاستیکی با قطر کمتر از پنج میلی‌متر هستند. آنها در آب‌راه‌های سراسر جهان یافت می‌شوند و از منابع گوناگونی می‌آیند. این منابع شامل زباله‌های پلاستیکی شناور هستند که به قطعات کوچک‌تر تجزیه می‌شوند. محصولاتی مانند خمیر دندان که ریزدانه‌های پلاستیکی را در بر دارند، لباس‌های الیاف مصنوعی که هنگام شسته شدن از خود مواد پلاستیکی بیرون می‌ریزند و لاستیک‌های خودرو که تکه‌هایی از آنها به فاضلاب راه پیدا می‌کنند، از جمله این منابع هستند.

پژوهشگران هنوز در تلاش هستند تا بفهمند که چگونه سلامتی افراد ممکن است با خوردن ذرات میکروپلاستیک تحت تاثیر قرار بگیرد اما مشخص شده است که باکتری‌های مضر اغلب به سوی میکروپلاستیک‌ها کشیده می‌شوند تا روی ذرات یا اطراف آنها زندگی کنند و ما قطعا نباید آن میکروب‌ها را بخوریم یا بنوشیم.

در حال حاضر تنها روش شمارش تعداد میکروپلاستیک‌ها در نمونه‌های آب، نیازمند تجهیزات گران‌قیمت آزمایشگاهی است که تکنسین‌های آموزش‌دیده از آنها استفاده می‌کنند. دکتر «تیانشی یانگ»(Tianxi Yang) و همکارانش در «دانشگاه بریتیش کلمبیا»(UBC) تصمیم گرفتند تا این وضعیت را تغییر دهند.

نتیجه این تصمیم، ابداع یک جعبه کوچک چاپ سه‌بعدی است که تجهیزاتی را از جمله یک میکروسکوپ دیجیتال بی‌سیم، یک LED سبز رنگ و دستگاهی به نام فیلتر تحریک در بر دارد. نرم‌افزار مبتنی بر یادگیری ماشینی که به یک تلفن همراه هوشمند متصل است، تصاویر فرستاده‌شده توسط میکروسکوپ را تجزیه و تحلیل می‌کند.

برای بررسی این فناوری، فقط مقدار کمی آب -کمتر از یک قطره- مورد نیاز است که محلولی از اسید تانیک، اتم‌های زیرکونیوم و رودامین B به آن اضافه می‌شود. هنگامی که این مخلوط در معرض نور سبز LED قرار می‌گیرد، همه میکروپلاستیک‌های موجود در آن می‌درخشند و قابل مشاهده می‌شوند.

نرم‌افزار متصل به تلفن همراه هوشمند، تعداد پیکسل‌های نشان‌دهنده فلورسنس را در تصاویر میکروسکوپ شمارش می‌کند و به آن امکان می‌دهد تا هم اندازه و هم مقدار ذرات نمونه را تعیین کند. نرم‌افزار در کمتر از ۲۰ دقیقه، نتیجه‌ای را ارائه می‌کند که هم برای دانشمندان و هم برای افراد عادی به راحتی قابل درک است.

در آزمایش این فناوری، از آن برای تجزیه و تحلیل آب مقطر جوشانده‌شده موجود در فنجان‌های پلی استایرن استفاده شد. سپس، آب مقطر به مدت ۳۰ دقیقه خنک شد. براساس تعداد میکروپلاستیک‌های شناسایی‌شده در نمونه‌ها مشخص شد که هر فنجان صدها میلیون نانوذره را در ۵۰ میلی‌لیتر آب موجود در خود آزاد می‌کند.

اگرچه این آزمایش‌های خاص به دنبال ذرات پلی‌استایرن بودند اما دانشمندان اظهار داشتند که این نرم‌افزار را می‌توان برای شناسایی سایر پلاستیک‌ها مانند پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن نیز تنظیم کرد.

این پژوهش در مجله «ACS Sensors» به چاپ رسید.