Океан все сильнее страдает от микропластика — крошечных частиц размером менее 5 мм, которые проникают в пищевые цепи и угрожают экосистемам. Борьба с ними осложняется тем, что частицы сильно различаются по размеру: одни достигают миллиметра, другие измеряются в нанометрах, и универсальных решений до недавнего времени не существовало.
Наблюдение за скоплениями водорослей подсказало ученым перспективную идею. Исследователи обратили внимание на плавающие клубки и так называемые «шары Нептуна» — спутанные массы, которые сами по себе собирают микропластик. Эта природная особенность легла в основу новой разработки. Команда под руководством Орлина Велева из Университета штата Северная Каролина (США) создала «пушистую сетку» — материал, имитирующий структуру спутанных водорослей.
То, что у вас в итоге получается, похоже на пушистую сетку.
«Сетчатая» часть структуры образует ячеистую сеть, улавливающую более крупные фрагменты пластика, а «пушистость» обеспечивают мягкие дендритные коллоиды — разветвленные волокна, заканчивающиеся пучками нановолокон. Именно они отвечают за захват мельчайших частиц размером до десятков нанометров за счет адгезии.
Основу материала составляют биополимеры альгинат и хитозан: первый получают из морских водорослей, второй — из панцирей ракообразных. Такая комбинация делает сетку не только эффективной, но и экологичной. Тесты показали, что разработка успешно собирает микропластик как в пресной, так и в соленой воде, охватывая весь спектр размеров частиц — от миллиметровых до наноразмерных.
Важное преимущество технологии — возможность переработки. После того как сетка накапливает загрязнения, ее можно утилизировать с пользой: например, использовать микробное пищеварение, чтобы расщепить и микропластик, и саму сетку, а затем из полученных компонентов синтезировать новые порции биополимерного материала.
По словам Велева, ученым удалось показать работоспособность концепции, а используемые материалы — природного происхождения и относительно недороги: это открывает перспективы для масштабирования. Вопрос лишь в том, насколько общество и государства готовы инвестировать в развитие подобных методов очистки.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в тропиках микропластик образуется в 16 раз быстрее, чем в Арктике.