Нанопластик утворюється через руйнування шарів у структурі пластику

Вчені вперше описали молекулярний процес, що пояснює, чому трильйони небезпечних часточок нанопластику відокремлюються від пластикових виробів, забруднюючи навколишнє середовище та потрапляючи в живі організми.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature Communications, розкриває тривожний механізм утворення нанопластику з більшості популярних полімерів. Колектив учених на чолі з професором Санатом Кумаром з Колумбійського інженерного інституту виявив, що 75-80% усіх пластиків, що використовуються в суспільстві, мають схильність до утворення нанопластикових частинок. Ці мікроскопічні частки можуть бути меншими за вірус, що дозволяє їм проникати в клітини та потенційно пошкоджувати ДНК.

Структурні особливості пластику

Ключ до розуміння проблеми криється в молекулярній будові пластику. При дослідженні під потужним мікроскопом пластик виявляє чергування твердих і м’яких шарів. Тверді шари складаються з молекул, організованих у кристалічні структури, тоді як м’які шари утворюють аморфну масу без чіткої організації.

Саме поєднання цих шарів надає пластику його цінні властивості – легкість, міцність і гнучкість. Однак дослідники виявили, що ця ж структура створює умови для утворення небезпечних нанопластиків, які вже виявлені в антарктичному снігу, питній воді та навіть у людській крові.

Механізм деградації та утворення нанопластику

Згідно з новими даними, процес руйнування пластику починається з м’яких аморфних шарів. Під впливом чинників навколишнього середовища вони поступово слабшають і можуть відламуватися навіть без механічного навантаження. Хоча ці м’які фрагменти швидко розкладаються, їх руйнування залишає тверді кристалічні шари незахищеними.

Саме ці тверді кристалічні фрагменти, що відокремлюються внаслідок руйнування м’яких шарів, і стають стійким нано- та мікропластиком. На відміну від м’яких фрагментів, вони здатні зберігатися в природі протягом століть, становлячи значну небезпеку для екосистем і здоров’я людини.

Це відкриття має важливе значення для розуміння масштабів забруднення планети пластиком та розробки ефективних стратегій боротьби з цією проблемою, особливо враховуючи, що виробництво пластику триває вже 75 років і постійно зростає.