A imagem 3D permite que os pesquisadores observem a degradação de micro e nanoplásticos com detalhes sem precedentes

Pela primeira vez no mundo, pesquisadores da Universidade de Waterloo usaram tecnologia de imagem 3D para entender os detalhes dos microplásticos, abrindo caminho para métodos mais eficazes de reciclagem de resíduos plásticos.

Micro e nanoplásticos, pequenas partículas de plástico que vêm da decomposição de itens plásticos maiores, tornaram-se uma crise ambiental exponencialmente pior. Devido às suas dificuldades em se decompor com segurança, a poluição plástica representa ameaças significativas aos ecossistemas, à vida selvagem e à saúde humana.

Cientistas têm lutado para entender o processo exato de como esses micro e nanoplásticos se degradam, particularmente na micro e nanoescala, o que tem dificultado os esforços para mitigar seu impacto ambiental. Observar e entender como os detalhes finos dos microplásticos funcionam e como eles se decompõem são essenciais para erradicá-los do nosso ambiente.

Em colaboração com o Conselho Nacional de Pesquisa (NRC), os pesquisadores aproveitaram a tecnologia de imagem 3D, além da microscopia 2D tradicional, permitindo-lhes observar a degradação de micro e nanoplásticos com detalhes sem precedentes.

O estudo, “Imagens 3D de micro e nanoplásticos degradados fotocatalíticamente”, foi publicado recentemente em Nanotecnologia.

“A maioria das imagens de microscópio fornece uma visão bidimensional, semelhante a um raio X médico, que nos dá algumas informações, mas não tem profundidade”, disse William Anderson, professor do Departamento de Engenharia Química de Waterloo.

“No entanto, a imagem 3D é como uma tomografia computadorizada, oferecendo insights muito mais detalhados sobre a estrutura e degradação de microplásticos. Esse nível de detalhe tem sido incrivelmente desafiador de ser alcançado, mas é crucial para entender o que está acontecendo na superfície de micro e nanoplásticos e como os processos de degradação funcionam.”

O grupo de pesquisa usou uma nova combinação de abordagens físicas e biológicas para obter seus novos dados visuais. Eles utilizaram um processo fotocatalítico, que tratou micro e nanoplásticos com luz UV e um catalisador de óxido de titânio. Como resultado, a equipe pôde observar e analisar a degradação em um nível microscópico.

“Usar essa metodologia revela não apenas que a degradação está acontecendo, mas exatamente como e onde ela está ocorrendo na superfície de micro e nanoplásticos, disse o professor de engenharia química Boxin Zhao, titular da Cátedra de Nanotecnologia da Universidade de Waterloo. “Esse conhecimento é crucial para desenvolver métodos mais eficazes de decomposição de plásticos em micro e nanoescalas.”

Anderson e Zhao, em colaboração com pesquisadores do Departamento de Engenharia Química e do Departamento de Biologia de Waterloo, estão desenvolvendo métodos de biociclagem onde microplásticos poderiam ser usados ​​como uma fonte de carbono para bactérias. Essas bactérias ingeririam microplásticos e então excretariam um biopolímero ecologicamente correto que poderia ser usado para criar novos materiais como sacolas plásticas ou filmes de embalagem.

Este estudo tem implicações mais amplas para a equipe de pesquisa de Waterloo, que agora está formando uma iniciativa multidisciplinar de pesquisa sobre biociclagem de plásticos.

A colaboração ressalta a importância de reunir diferentes campos de especialização para enfrentar desafios ambientais complexos. Esta pesquisa oferece insights valiosos que podem abrir caminho para métodos mais eficazes de reciclagem de resíduos plásticos e contribuir para uma economia circular.