فیلتر الهامگرفته از دهان ماهی ۹۹ درصد از میکروپلاستیکها را حذف میکند
پلاستیکهای ریز یا میکروپلاستیکها یکی از بزرگترین تهدیدهای محیطزیستی مدرن هستند و منابع آنها گاهی عجیب و کمتر شناختهشدهاند. یکی از منابع اصلی این ذرات ریز، لباسهای ما هستند. هر بار که لباسها در ماشین لباسشویی شسته میشوند، میلیونها ذره میکروپلاستیک از الیاف آنها جدا و وارد آبهای محلی میشوند. برآوردها نشان میدهند که تا ۹۰ درصد پلاستیک موجود در «لجن فاضلاب» از ماشینهای لباسشویی میآید و از آنجا، این آلایندهها ممکن است وارد خاک کشاورزی شوند و درنهایت به مواد غذایی برسند.
پژوهشگران هنوز بهطور کامل نمیدانند ذرات ریز پلاستیک یا میکروپلاستیکها چه تأثیری بر بدن انسان دارند، بهویژه زمانی که این ذرات وارد خون، اندامها یا استخوانها شوند.
برخی مطالعات اولیه نشان میدهد که میکروپلاستیکها میتوانند باعث التهاب بافتها، استرس اکسیداتیو و اختلال در عملکرد سلولها شوند و حتی در حیوانات موجب تغییر در سیستم ایمنی، آسیب به کبد و ریه، و اختلالات متابولیک شدهاند. اگرچه شواهد مستقیم در انسان محدود است، کارشناسان به دلیل مشابهت برخی مسیرهای بیولوژیکی هشدار میدهند که باید جلوی ورود این ذرات به محیط زیست و منابع غذایی گرفته شود؛ زیرا تجمع میکروپلاستیکها میتواند در بلندمدت سلامت انسان و اکوسیستمها را تهدید کند.
به گزارش ساینسآلرت، اکنون گروهی از محققان در دانشگاه بن و مؤسسه فراونهوفر در آلمان راهکار نوآورانهای ارائه کردهاند که الهام گرفته از طبیعت است. این گروه پژوهشی از دهان ماهیهایی مانند آنچوی، ساردین و ماهی خالخالی، برای طراحی یک سیستم فیلتر استفاده کردهاند. این ماهیها برای تغذیه، با دهان باز در آب شنا میکنند و پلانکتونهای ریز را میبلعند. در طول میلیونها سال، ساختارهایی شبیه شانه در دهان آنها تکامل یافته که طعمههای میکروسکوپی را به دام میاندازد و اجازه میدهد آب بدون ذره دوباره به محیط بازگردد.
ساختار دهان ماهیهای یادشده به شکل قیف و با شبکههای مشبک است که ذرات بزرگتر را نگه میدارد و ذرات کوچکتر از آب جدا میشوند. آب از طریق دیوارههای نفوذپذیر جریان پیدا میکند و پلانکتونها یا ذرات دیگر به سمت گلو هدایت میشوند تا ماهی آنها را ببلعد. این فرآیند باعث میشود فیلتر طبیعی همواره تمیز بماند.
- برای حذف میکروپلاستیکهای موجود در آب آشامیدنی راهی بسیار ساده وجود دارد04 فروردین 03مطالعه '3
محققان آلمانی با تقلید از همین آناتومی، یک فیلتر مخروطی شکل برای ماشین لباسشویی طراحی کردهاند. سطح داخلی فیلتر با شبکهای مشبک پوشیده شده و به جای برخورد مستقیم ذرات پلاستیکی با مش، ذرات در امتداد لبهها غلت میخورند. این روش باعث میشود سطح مؤثرتری برای فیلتراسیون ایجاد شود و آب فاضلاب به طور بهینه از فیلتر عبور کند. ذرات پلاستیکی در بیرون فیلتر جمعآوری و به محفظهای جداگانه هدایت میشوند که میتوان آن را پس از هر چند ده بار شستوشو خالی کرد.
فیلتر جدید برخلاف دیگر سیستمهای موجود، میزان گرفتگی را تا ۸۵ درصد کاهش میدهد و نیاز به تمیزکاری مداوم کمتر دارد.
از دهه ۱۹۵۰ که الیاف مصنوعی مانند پلیاستر و نایلون به صورت انبوه تولید شدند، دستکم ۵٫۶ میلیون تُن میکروالیاف مصنوعی از لباسها وارد محیط زیست شده است. با وجود اینکه بسیاری از مردم اکنون از وجود پلاستیک در محیط آشپزخانه و محصولات غذایی آگاه شدهاند، لباسها هنوز منبع مهم و اغلب نادیدهگرفتهشدهای از آلایندهها هستند.
تا زمانی که مواد اولیه لباسها تغییر نکند، استفاده از فیلترهای کارآمد و پرقدرت برای کاهش ورود پلاستیک به محیط زیست ضروری است. خوشبختانه الهامگرفتن از طبیعت، یعنی دهان ماهیها، میتواند گامی مهم در این مسیر باشد و به کاهش آلودگی میکروپلاستیکها کمک کند.
پژوهش در ژورنال npj Emerging Contaminants منتشر شده است.