Микропластик — это растущая экологическая проблема, но новое исследование может помочь избавиться от значительной его части. Авторы показали, что шелк может стать биоразлагаемой заменой микрогранул и пластиковых частиц, которые часто добавляют в косметику, краски и другие продукты.
Исследования постоянно показывают, что на Земле мало мест, не затронутых загрязнением микропластиком. Эти крошечные фрагменты были обнаружены в океанах , реках , сельскохозяйственных угодьях , льдах и снегах от Арктики до Антарктики и от вершины Эвереста до самых глубоких морских впадин. Они были обнаружены у живых моллюсков , ракообразных , рыб , черепах , тюленей , птиц , мелких наземных млекопитающих , домашнего скота и животных.
Большая часть этих микропластиков образуется по мере того, как более крупные пластиковые изделия разлагаются в окружающей среде, но, как будто проблема была недостаточно серьезной, мы десятилетиями добавляли свои собственные частицы микропластика в другие продукты. Они обнаруживаются в стиральных порошках, косметике, зубной пасте, шампунях, красках и других химических веществах. Они придают краскам приятный блеск, делают скрабы для лица абразивными и могут помочь контролировать время высвобождения химических веществ, таких как гербициды.
По оценкам, эти первичные микропластики составляют от 10 до 15% тех, что находятся в окружающей среде, и именно на них направлено новое исследование.
«Мы не можем решить всю проблему микропластика одним решением, которое подходит всем», — сказал Бенедетто Марелли, автор исследования. «Десять процентов от большого числа — это все равно большое число. … Мы решим проблему изменения климата и загрязнения мира по одному проценту за раз».
Для нового исследования команда предлагает удивительно простую альтернативу пластиковым бусинам — шелк. Этот обычный материал может не только выполнять ту же функцию, инкапсулируя вещества до тех пор, пока они не потребуются, но и быстро и безопасно биоразлагаться.
Шелк текстильного качества требует тщательного распутывания коконов тутового шелкопряда, но для изготовления этих микробусинок коконы можно растворить в воде в рамках простого, масштабируемого процесса, который может выполняться с использованием существующей инфраструктуры, говорит команда. Более того, возможно использовать низкокачественный шелк, который в настоящее время выбрасывается в больших количествах. Полученные шелковые покрытия можно обрабатывать таким образом, чтобы они имели различные свойства в зависимости от предполагаемого использования, например, притягивали или отталкивали воду.
Команда протестировала материал шелкового покрытия в лаборатории, используя существующее производственное оборудование на основе распыления, чтобы создать гербицид, содержащийся в шелковых капсулах, которые растворяются в воде, чтобы со временем высвобождать продукт. Когда это было испытано на кукурузе в теплице, гербицид, инкапсулированный в шелк, работал так же, как и существующие продукты, но значительно снижал повреждение урожая — до 0,8% по сравнению с 25% от гербицида, который не был инкапсулирован.
Команда говорит, что это шелковое покрытие может заменить первичный микропластик в большинстве применений — не только в химических веществах, таких как гербициды, но и в косметике или даже в лекарствах, поскольку шелк также разрушается в организме.
«Существует острая необходимость инкапсулировать активы с высоким содержанием, чтобы открыть двери для коммерческого использования», — сказал Марелли. «Единственный способ оказать влияние — это когда мы можем не только заменить синтетический полимер биоразлагаемым аналогом, но и добиться таких же, если не лучших характеристик».
Исследование было опубликовано в журнале Small .
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com