Đột phá công nghệ giúp “vạch mặt” hạt nhựa nano với chi phí thấp

Trong khi hạt vi nhựa (microplastics) đã được biết đến rộng rãi, các hạt nhựa nhỏ hơn, gọi là hạt nhựa nano (nanoplastics), lại gây ra rủi ro lớn hơn. Chúng có khả năng xâm nhập vào thực phẩm, nước uống, và thậm chí cả các cơ quan trong cơ thể người. Từ trước đến nay, việc phát hiện những hạt này vẫn luôn khó khăn và tốn kém do chi phí cao và phụ thuộc vào các thiết bị phân tích cồng kềnh trong phòng thí nghiệm.

Trong thông cáo báo chí được công bố ngày 8/9, Đại học Melbourne (Australia) cho biết các nhà nghiên cứu tại trường này đã phối hợp với Đại học Stuttgart (Đức) để phát triển một thiết bị sàng quang học (optical sieve) có thể phát hiện, phân loại và đếm các hạt nhựa nano trong môi trường thực tế.

Theo nhà nghiên cứu Lukas Wesemann (Đại học Melbourne), phát minh này không chỉ phơi bày mức độ ô nhiễm hạt nhựa nano khổng lồ và kéo dài mà còn mang lại hy vọng cho việc giám sát cuộc khủng hoảng môi trường và sức khỏe toàn cầu này trên quy mô lớn.

Thiết bị sàng quang học mới là một vi mạch làm từ gallium arsenide, chứa các khoang nhỏ có kích thước khác nhau. Khi đổ chất lỏng chứa nhựa nano lên bề mặt thiết bị, mỗi hạt nhựa sẽ bị giữ lại trong khoang có kích thước tương ứng, cho phép phân loại chúng theo đường kính nhỏ đến mức 200 nanomet.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Photonics, việc phát hiện và đếm các hạt này có thể thực hiện chỉ bằng một kính hiển vi quang học và một camera cơ bản, thông qua việc quan sát sự thay đổi màu sắc do các hạt gây ra.

Phó giáo sư Brad Clarke (Đại học Melbourne), đồng tác giả nghiên cứu, nhấn mạnh: “Việc nắm bắt được số lượng và sự phân bố kích thước của các hạt nhựa nano là yếu tố then chốt để đánh giá tác động của chúng đối với sức khỏe toàn cầu, hệ sinh thái dưới nước và đất đai”.

Phương pháp này đã được thử nghiệm thành công trên mẫu nước hồ có pha nhựa nano. Các nhà nghiên cứu đang lên kế hoạch mở rộng thử nghiệm sang mẫu máu và các loại mẫu sinh học khác. Đồng thời, nhóm nghiên cứu đang tiến hành thương mại hóa công nghệ nhằm phục vụ công tác giám sát môi trường quy mô lớn.