Η μοναδική κατασκευή που κάνει το πλαστικό τόσο χρήσιμο το κάνει επίσης επιρρεπές στο σχηματισμό επικίνδυνων μικρο- και νανοσκοπικών θραυσμάτων
Ο κόσμος είναι γεμάτος με τρισεκατομμύρια μικρο- και νανοσκοπικά κομμάτια πλαστικού. Αυτά μπορεί να είναι μικρότερα από έναν ιό — ακριβώς το σωστό μέγεθος για να διαταράξει τα κύτταρα και ακόμη και να αλλάξει το DNA. Οι ερευνητές τα βρίσκουν σχεδόν παντού, από το χιόνι της Ανταρκτικής μέχρι το ανθρώπινο αίμα. Και ο θόρυβος τον τελευταίο καιρό για απελευθέρωση μικροπλαστικών και νανοπλαστικών σε τρόφιμα και νερό με αποτέλεσμα να συσσωρεύονται και στον ανθρώπινο οργανισμό είναι πλέον “εκκωφαντικός”
Σε μια νέα μελέτη, οι επιστήμονες περιέγραψαν τη μοριακή διαδικασία που προκαλεί τη διάσπαση αυτών των μικρών κομματιών σε τόσο μεγάλες ποσότητες. Ο Sanat Kumar, ο Michael Bykhovsky και ο Charo Gonzalez-Bykhovsky καθηγητής Χημικής Μηχανικής στην Columbia Engineering, ηγήθηκαν της ερευνητικής προσπάθειας. Από τότε που κυκλοφόρησε στην αγορά πριν από 75 χρόνια, το πλαστικό έχει γίνει πανταχού παρόν — και έτσι, κατά πάσα πιθανότητα, συμβαίνει και με τα νανοπλαστικά. Όπως αποδεικνύεται, οι ιδιότητες που κάνουν το πλαστικό ισχυρό και εύκαμπτο το καθιστούν επίσης επιρρεπές στο σχηματισμό νανοπλαστικών — αυτό ισχύει για το 75-80% όλων των πλαστικών που χρησιμοποιούνται, τα οποία ονομάζονται ημικρυσταλλικά πολυμερή στην κοινότητα.
Αν κοιτάξετε ένα κομμάτι πλαστικό μέσα από ένα ισχυρό μικροσκόπιο, θα δείτε εναλλασσόμενα στρώματα σκληρού υλικού και μαλακού υλικού. Στα σκληρά στρώματα, τα πλαστικά μόρια είναι άκαμπτα οργανωμένα σε ισχυρές κρυσταλλικές δομές. Στα μαλακά στρώματα, τα μόρια στερούνται δομής και σχηματίζουν μια μαλακή, άμορφη μάζα. Όταν χιλιάδες από αυτά τα στρώματα στοιβάζονται μεταξύ τους, δημιουργούν ένα υλικό που είναι ελαφρύ, ανθεκτικό και εξαιρετικά ευέλικτο. Είναι σημαντικό αυτά τα υλικά αντλούν τις μοναδικές τους ιδιότητες μέσω της συνδεσιμότητας μεταξύ της μαλακής και της σκληρής φάσης.
Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στις 28 Μαρτίου στο Nature Communications , οι ερευνητές εξηγούν πώς σχηματίζονται τα νανοπλαστικά. Ανακάλυψαν ότι η διαδικασία ξεκινά από τα μαλακά στρώματα, τα οποία εξασθενούν με την πάροδο του χρόνου λόγω της περιβαλλοντικής υποβάθμισης και μπορούν να σπάσουν ακόμα και όταν το πλαστικό δεν είναι υπό πίεση. Από μόνα τους, αυτά τα μαλακά κομμάτια διασπώνται γρήγορα στο περιβάλλον. Προβλήματα προκύπτουν όταν η αστοχία ενός μαλακού στρώματος επιτρέπει στα σκληρά στρώματα να σπάσουν. Αυτά τα κρυσταλλικά θραύσματα είναι τα νανοπλαστικά και τα μικροπλαστικά που μπορούν να επιμείνουν στο περιβάλλον για αιώνες και να προκαλέσουν σημαντικές ζημιές στα ζωντανά πράγματα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.
Πηγή: Υλικά που παρέχονται από τη Σχολή Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών του Πανεπιστημίου Κολούμπια.
Αναφορά: Nicholas F. Mendez, Vivek Sharma, Michele Valsecchi, Vighnesh Pai, Johnny K. Lee, Linda S. Schadler, Alejandro J. Müller, Shelby Watson-Sanders, Mark Dadmun, Guruswamy Kumaraswamy, Sanat K. Kumar. Μηχανισμός αδρανούς σχηματισμού νανοπλαστικών από ημικρυσταλλικά πολυμερή . Nature Communications , 2025; 16 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-58233-3
