美国北卡罗来纳州立大学的研究团队开发了一种新型系统,能够在单一循环中高效清除水中的微塑料。此次发表于《先进功能材料》(Advanced Function Materials)的研究,为治理海洋和其他水体中的微塑料污染提供了创新解决方案。
该系统的核心是一种由可生物降解聚合物——壳聚糖制成的软骨架状胶体颗粒。这种材料源自甲壳类动物降解加工,具有强染色性,即使在海水等高盐环境中也能有效捕获微塑料。干燥时,颗粒呈小丸状;遇水后则分散开来,主动搜寻并吸附微塑料。
为实现清洁,研究人员在颗粒中添加了植物精油高效作为分散剂,利用“马兰戈尼效应”推动其在水中的运动,扩大覆盖范围。同时,颗粒内含有镁微粒,与水反应后释放泡沫产生泡沫,颗粒带动上浮。通过调控颗粒的明胶层厚度,可控制颗粒的下沉时间,确保其充分捕获微塑料再浮至水面。
实验表明,这些颗粒能在水下持续工作约30分钟,最终制成微塑料形成浮渣层,由此收集。收集的浮渣涂层加工成新的清洁颗粒,实现资源循环利用。
该技术具有环境友好、可持续等特点,未来有望实现规模化实现水体净化,但仍需进一步研究优化。这一突破为全球微塑料治理提供了新的技术路径。