Les nanoplastiques sont des plastiques qui ont été rejetés de notre vie quotidienne et qui pénètrent dans les écosystèmes à une échelle de taille inférieure à 1 μm après leur désintégration physique et chimique. Des recherches récentes ont montré que la concentration de microplastiques dans les principaux fleuves de Corée du Sud est la plus élevée au monde ; il n’est pas rare de trouver des reportages sur la détection de microplastiques dans de simples sachets de thé ou de l’eau potable.
L’impact des micro/nanoplastiques sur la santé humaine et l’environnement en général est considéré comme important. Cependant, la détection des nanoplastiques est limitée car leur concentration est faible et leur taille extrêmement réduite. De plus, le processus de détection nécessite quelques heures à quelques jours et entraîne des coûts importants lors de l’étape de prétraitement consistant à concentrer l’échantillon de plastique.
L’équipe de recherche du Dr Yong-sang Ryu de l’Institut de recherche sur le cerveau de l’Institut coréen des sciences et technologies (KIST) a utilisé une pince électrophotonique avec des nanoparticules métalliques pour concentrer les nanoplastiques ultrafins en peu de temps, et ils rapportent le développement d’un système de détection en temps réel utilisant la lumière.
L’équipe de recherche a fourni de l’électricité à un métal aligné verticalement sur une grande surface pris en sandwich par un isolant à nanofilm. Ils ont effectué une spectroscopie Raman, qui analyse la différence d’énergie entre la lumière incidente et diffusée en fonction de la fréquence de la molécule. En combinant les deux techniques – capture électrique des nanoparticules et spectroscopie Raman en temps réel – l’équipe de recherche a réussi à détecter une particule de polystyrène de 30 nm 10 μg L-1 à l’aide de nanoparticules d’or via la spectroscopie Raman à surface améliorée.
De plus, l’équipe de recherche a facilement séparé la particule de l’échantillon grâce au phénomène de diélectrophorèse. Ainsi, l’ensemble du processus, y compris la collecte, la séparation et l’analyse, qui nécessitait auparavant au moins une journée, a été réduit à seulement quelques secondes en utilisant une technologie originale qui sépare et détecte les plastiques à l’aide d’une seule plate-forme.
L’étude est publiée dans la revue ACS Nano.
Les chercheurs Euitae Jeong et le Dr Eui-Sang Yu du KIST qui ont effectué cette recherche ont déclaré : « Les résultats de cette recherche sont significatifs dans la mesure où la détection ultra-haute sensibilité des microplastiques en temps réel est devenue possible, et l’approche proposée peut être étendue à la mesure de la concentration de microplastiques dans diverses ressources en eau et appliquée comme technologie de sécurisation des ressources en eau. »
Plus d’information:
Eui-Sang Yu et al, Détection nanoplastique sous-marine en temps réel au-delà de la limite de diffusion et de la faible section transversale de diffusion Raman via des pincettes électrophotoniques, ACS Nano (2022). DOI : 10.1021/acsnano.2c07933
Fourni par le Conseil national de recherches sur la science et la technologie