Quando si tratta di nanotubi di carbonio (CNT) nel suolo, una recente ricerca presso la Texas Tech University mostra che i nuovi materiali non influiscono sull'assorbimento della parte tossica del petrolio chiamata idrocarburi policiclici aromatici (IPA).
Gli scienziati dell'Institute of Environmental and Human Health affermano che questo è un tassello molto piccolo in un puzzle molto grande nel tentativo di comprendere il possibile impatto ambientale dei CNT:un nuovo materiale con una miriade di usi, ancora non regolamentato su scala nanometrica dalle agenzie di regolamentazione. La ricerca è stata l'articolo di copertina di una recente edizione della rivista peer-reviewed, Scienze ambientali:processi e impatti (precedentemente noto come Giornale di monitoraggio ambientale ).
I risultati hanno sorpreso Shibin Li, ricercatore capo dello studio ed ex studente di dottorato presso l'Istituto di salute ambientale e umana che ha utilizzato le sue scoperte per la sua tesi.
"Anche ad alta concentrazione, i nanotubi di carbonio non hanno modificato in modo significativo il comportamento di assorbimento degli IPA nel suolo, Li ha detto. "La mia ipotesi originale sul risultato era che i nanotubi di carbonio potrebbero influenzare in gran parte il comportamento PAH nel suolo a causa della loro forte capacità di adsorbimento di contaminanti idrofobici. Non è successo".
Un nanotubo di carbonio è fatto di grafene, la sostanza conosciuta più forte al mondo. Il grafene è un foglio supersottile di atomi di carbonio disposti in uno schema esagonale a "nido d'ape". La grafite a matita convenzionale è semplicemente molti strati di grafene impilati insieme.
Quando arrotolato in un tubo, il grafene forma un CNT, una fibra 100 volte più resistente dell'acciaio e sei volte più leggera. Questo nuovo materiale potrebbe aprire la strada a una tecnologia straordinaria, da chip per computer migliorati, schermi di computer flessibili o giubbotti antiproiettile, alle applicazioni sanitarie, come la guarigione delle ossa e i trattamenti contro il cancro, e prodotti agricoli, come le applicazioni di pesticidi e fertilizzanti a consegna intelligente.
Ma con i crescenti usi del nuovo materiale, crescono anche le preoccupazioni che questi nuovi nanomateriali possano avere effetti negativi o non intenzionali sugli organismi e sull'ambiente, Li ha detto.
"Essendo uno dei nanomateriali più prodotti, i nanotubi potrebbero essere rilasciati nell'ambiente attraverso vari scenari, come il rilascio dai tessuti, durante l'incenerimento o la lisciviazione dalle discariche, " ha detto. "La storia ci dice che la piena comprensione di un materiale di nuova sintesi garantirà il suo uso a lungo termine e sicuro nella società. Quindi, sono necessarie indagini sul destino e sulla tossicità dei nanotubi di carbonio. Simile ai contaminanti convenzionali, il destino dei nanomateriali nell'ambiente potrebbe cambiare la loro biodisponibilità, e ha un grande impatto sulla loro tossicità finale.
Per studiare l'effetto, Li ha lavorato con Jaclyn Cañas-Carrell, professore associato presso il Dipartimento di Tossicologia Ambientale, che con Micah Green, un assistente professore di ingegneria chimica presso la Texas Tech, ha recentemente sviluppato un metodo per rilevare i CNT nel suolo utilizzando le microonde.
Nell'esperimento, Cañas-Carrell ha detto che i ricercatori hanno messo nanotubi e IPA nel terreno e hanno esaminato i test di assorbimento di base. Hanno usato gli IPA perché si sa molto su come queste sostanze chimiche si legano al suolo.
"Puoi dire quanto sarà biodisponibile una certa sostanza chimica da quanto sarà assorbita dal suolo, " ha detto. "Più alto è l'assorbimento, meno è biodisponibile per gli animali che vivono nel suolo, o mangiare il terreno. Vuoi che si attacchi al terreno per ridurre la tossicità. Non abbiamo riscontrato alcun effetto dei nanotubi di carbonio in presenza di PAH, che era strano, poiché gli IPA sono bravi ad assorbire i composti organici. Abbiamo pensato che forse avremmo visto un aumento dell'assorbimento. Non era così. È stato un effetto neutro".
Sia Cañas-Carrell che Li affermano che questa scoperta è un pezzo molto piccolo di un puzzle molto grande, ed è ancora difficile trarre conclusioni importanti dalla scoperta. Tuttavia, dovrebbero essere condotti ulteriori studi per comprendere l'effetto che questa nuova tecnologia può avere sull'ambiente.
"Questa è una lezione imparata dalla storia, " Li ha detto. "La gente non si è preoccupata degli effetti negativi sull'ambiente e sugli esseri umani con molti dei contaminanti tradizionali, come gli IPA, PCB e amianto. Regolamenti necessari per recuperare il ritardo dopo che le persone hanno realizzato il suolo, acqua, l'aria e se stessi vengono influenzati negativamente da questi materiali. Per i materiali in nanoscala, la loro tossicità, generalmente legati alle loro proprietà fisico-chimiche, potrebbe ingrandirsi contemporaneamente. È responsabilità del tossicologo affrontare questo problema al pubblico. Vale la pena notare che, non significa necessariamente che siano tossici perché studiati. Ancora, quello che stiamo facendo ora è avere una migliore comprensione della loro tossicità, o tossico, o non tossico."
