Científicos de la Universidad de Wuhan han presentado un nuevo adsorbente adaptable al medio ambiente capaz de eliminar hasta el 99,9% de los microplásticos del agua. Desarrollado mediante el autoensamblaje supramolecular de quitina, derivada de pluma de calamar, y celulosa extraída del algodón, este material fibroso hecho de biomasa ofrece una solución sostenible para uno de los retos medioambientales mundiales más acuciantes. Los microplásticos, diminutas partículas de plástico que van a parar a las masas de agua, plantean graves riesgos para los ecosistemas y la salud humana. Estos contaminantes, a menudo portadores de compuestos tóxicos, se encuentran en todos los rincones del planeta, desde las profundidades de los océanos hasta las cumbres de montañas remotas. Para hacer frente a esta contaminación generalizada se necesitan soluciones eficaces, escalables y rentables, que muchos de los métodos actuales no consiguen ofrecer. En el estudio, publicado en Science Advances, los investigadores demostraron el rendimiento del material de quitina y celulosa en la eliminación de diversos microplásticos, como poliestireno, polipropileno y tereftalato de polietileno. El adsorbente alcanzó eficacias de eliminación del 98,0-99,9% en diversas muestras de agua del mundo real, como agua de lagos, estancada, marina y procedente de riego agrícola. Además, mantuvo una eficiencia del 95,1-98,1% incluso después de cinco ciclos de reutilización, lo que demuestra su excelente durabilidad. Vía de fabricación de espuma de biomasa supramolecular autoensamblada. (A) Esquema del autoensamblaje supramolecular para preparar espuma fibrosa de quitina/algodón (Ct-Cel) mediante enlaces de hidrógeno. (B) Espuma de biomasa de gran tamaño con 30 × 50 cm. (C) Micro-CT 3D y (D) imágenes SEM de la espuma fibrosa Ct-Cel. (E) Espectros FTIR de las materias primas y la espuma Ct-Cel. XPS de (F) N1s y (G) O1s de las materias primas y la espuma Ct-Cel. (H) Instantáneas estables de la configuración simulada por MD de la mezcla autoensamblada Ct-Cel. (I) Valor de Rg y número de enlaces de hidrógeno intermoleculares del modelo Ct-Cel antes y después del autoensamblaje/ Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.adn8662. El material de quitina y celulosa emplea una combinación de fuerzas intermoleculares, incluidos los enlaces de hidrógeno y las interacciones de van der Waals, para capturar microplásticos con eficacia. El material es resistente a múltiples contaminantes en el agua, con una adsorción mejorada cuando coexiste con microorganismos y metales pesados como el plomo (Pb²⁺). Con materias primas de bajo coste como pluma de calamar y algodón, procesos de fabricación sencillos y potencial de escalabilidad, esta solución podría revolucionar la eliminación de microplásticos. Los investigadores prevén aplicaciones que van desde filtración en sistemas de abastecimiento hasta electrodomésticos como las lavadoras, una de las fuentes de contaminación por microplásticos. Este avance representa una vía prometedora para reducir la contaminación por microplásticos a nivel mundial, con el objetivo de mejorar el estado de los ecosistemas acuáticos. Se prevé que en los próximos años se realicen más pruebas y que esta solución se aplique a escala industrial. Lee el contenido original en Smart Water Magazine.
Científicos de la Universidad de Wuhan han presentado un nuevo adsorbente adaptable al medio ambiente capaz de eliminar hasta el 99,9% de los microplásticos del agua. Desarrollado mediante el autoensamblaje supramolecular de quitina, derivada de pluma de calamar, y celulosa extraída del algodón, este material fibroso hecho de biomasa ofrece una solución sostenible para uno de los retos medioambientales mundiales más acuciantes.
Los microplásticos, diminutas partículas de plástico que van a parar a las masas de agua, plantean graves riesgos para los ecosistemas y la salud humana. Estos contaminantes, a menudo portadores de compuestos tóxicos, se encuentran en todos los rincones del planeta, desde las profundidades de los océanos hasta las cumbres de montañas remotas. Para hacer frente a esta contaminación generalizada se necesitan soluciones eficaces, escalables y rentables, que muchos de los métodos actuales no consiguen ofrecer.
En el estudio, publicado en Science Advances, los investigadores demostraron el rendimiento del material de quitina y celulosa en la eliminación de diversos microplásticos, como poliestireno, polipropileno y tereftalato de polietileno. El adsorbente alcanzó eficacias de eliminación del 98,0-99,9% en diversas muestras de agua del mundo real, como agua de lagos, estancada, marina y procedente de riego agrícola. Además, mantuvo una eficiencia del 95,1-98,1% incluso después de cinco ciclos de reutilización, lo que demuestra su excelente durabilidad.
Vía de fabricación de espuma de biomasa supramolecular autoensamblada. (A) Esquema del autoensamblaje supramolecular para preparar espuma fibrosa de quitina/algodón (Ct-Cel) mediante enlaces de hidrógeno. (B) Espuma de biomasa de gran tamaño con 30 × 50 cm. (C) Micro-CT 3D y (D) imágenes SEM de la espuma fibrosa Ct-Cel. (E) Espectros FTIR de las materias primas y la espuma Ct-Cel. XPS de (F) N1s y (G) O1s de las materias primas y la espuma Ct-Cel. (H) Instantáneas estables de la configuración simulada por MD de la mezcla autoensamblada Ct-Cel. (I) Valor de Rg y número de enlaces de hidrógeno intermoleculares del modelo Ct-Cel antes y después del autoensamblaje/ Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.adn8662.
El material de quitina y celulosa emplea una combinación de fuerzas intermoleculares, incluidos los enlaces de hidrógeno y las interacciones de van der Waals, para capturar microplásticos con eficacia. El material es resistente a múltiples contaminantes en el agua, con una adsorción mejorada cuando coexiste con microorganismos y metales pesados como el plomo (Pb²⁺).
Con materias primas de bajo coste como pluma de calamar y algodón, procesos de fabricación sencillos y potencial de escalabilidad, esta solución podría revolucionar la eliminación de microplásticos. Los investigadores prevén aplicaciones que van desde filtración en sistemas de abastecimiento hasta electrodomésticos como las lavadoras, una de las fuentes de contaminación por microplásticos.
Este avance representa una vía prometedora para reducir la contaminación por microplásticos a nivel mundial, con el objetivo de mejorar el estado de los ecosistemas acuáticos. Se prevé que en los próximos años se realicen más pruebas y que esta solución se aplique a escala industrial.
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