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技術者が海洋中のナノプラスチックの正体を初めて明らかにし、その真の形状と化学的性質を明らかにする

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01 年 2024 月 XNUMX 日 (Nanowerkニュース)毎年何百万トンものプラスチック廃棄物が海に流入しています。太陽の紫外線と海洋の乱流により、これらのプラスチックは目に見えないナノ粒子に分解され、海洋生態系を脅かします。新しい研究で、ノートルダム大学の技術者らは、中国、韓国、米国の沖合、およびメキシコ湾の海水中のナノプラスチックの鮮明な画像を発表した。これらの小さなプラスチック粒子は、水筒、食品包装、衣類などの消費者製品に由来し、形状や化学組成が驚くほど多様であることが判明しました。エンジニアの研究は、 科学の進歩 (「海水中のナノプラスチックの直接観察と同定」)。 「ナノプラスチックは、より大きなプラスチック粒子よりも潜在的に有毒です」と、ノートルダム大学の航空宇宙および機械工学のドリーニ・ファミリー教授であるテンフェイ・ルオ氏は述べた。 「サイズが小さいため、生体の組織に浸透しやすくなります。」これまで、実験室で合成されたナノプラスチック粒子は、海洋生物への影響を調査するための毒性研究に使用されていました。 Luo氏の研究チームは、テキサスA&MのWei Xu氏の研究室と協力して、形状や組成が非常に均一である研究室で作成されたものとは大きく異なる可能性があると考え、世界中の海洋で実際のナノプラスチックを探すことにした。差異が見つかった場合は、毒性研究に影響を与える可能性があります。ナノプラスチックは海洋中に極めて低濃度で存在すると考えられています。海水中でそれらを見つけるために、Luo のチームは、癌の早期発見のために DNA 分子の痕跡を見つけるために以前に開発した独自の気泡堆積技術を使用しました。研究チームは海水サンプルと銀ナノ粒子を混合し、泡が形成されるまで溶液をレーザーで加熱した。表面張力の変化により、ナノプラスチック粒子が気泡の外側に蓄積します。気泡は収縮して消え、粒子が 300 つの集中スポットに堆積します。次に、電子顕微鏡法とラマン分光法を使用して、ナノプラスチックの形状と化学的性質を明らかにします。ルオ氏のチームは、これらの海水サンプルから、ナイロン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)でできたナノプラスチック(食品包装、水筒、衣類、魚網に使用されるプラスチックポリマー)を発見した。粒子の多様な形状の一部は、それらを作成するために使用されたさまざまな製造技術に遡ることができます。驚くべきことに、メキシコ湾の深さ約XNUMXメートルで採取された水サンプルからPETナノ粒子が発見され、ナノプラスチック汚染が海洋表面に限定されないことが示唆された。ルオ氏は、追跡調査は海洋ナノプラスチックの定量化に焦点を当てる予定であると述べた。 「海で発見されたナノプラスチックは、実験室で合成されたものとは明らかに異なっていました」とルオ氏は語った。 「実際のナノプラスチックの形状と化学を理解することは、その毒性を判断し、それを軽減する方法を考案する上で不可欠な第一歩です。」
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