Nanopartikel-Filterung: Neue Methode zur Entgiftung von Wasser

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Mit dem Wort „nano“ verbindet man ganz automatisch den Begriff „winzig klein“. Winzig kleine Partikel finden häufig Verwendung in medizinischen und kosmetischen Produkten und etwa in Smartphones. „Winzig klein“ birgt jedoch so manche Problematik: Nanopartikel, Nanoröhrchen, Nanodrähtchen und andere Nanomaterialien, die unsere Technik verbessern helfen, finden sehr leicht ihren Weg in unser Wasser und vergiften dieses in einem noch nicht erforschten Ausmaß.

Die Environmental Protection Agency (EPA) in Washington/USA nennt mehr als 1000 handelsübliche Produkte, die Nanomaterial enthalten und man kennt noch nicht genau die Auswirkungen auf unsere Umwelt.

Yoke Khin Yap, Physikprofessorin an der Michigan Technology University, argumentiert: „Schauen Sie auf Plastik. Dieses Material hat in den letzten Jahrzehnten die Welt verändert – aber können wir die Ozeane von all dem Plastikmüll reinigen? Wir arbeiten daran, Plastikteile in Metergröße zu  entsorgen, aber was geschieht, wenn wir das Wasser von Nanopartikeln reinigen möchten?“
Auf diese Herausforderung fokussiert sich eine Studie, deren Co-Autorin Frau Yap ist und die im Fachjournal Applied Materials and Interfaces erschienen ist. Yap und ihr Team fanden einen neuartigen und sehr einfachen Weg, um nahezu 100 Prozent Nanomaterial aus Wasser zu entfernen.

Die Methode klingt wie ein Rezept zur Herstellung eines Salatdressings: Man nehme Wasser, streue etwas Nanomaterial hinein und versetze es mit Öl. Danach schüttle man das Ganze. Wasser und Öl vermischen sich nicht, aber wenn man es zusammen schüttelt kommt eventuell ein gutes Salatdressing dabei heraus, weil die Mischung aus Öl und Wasser zum Beispiel Basilikum binden kann. Im vorliegenden Fall geschieht genau das mit den Nanopartikeln, denn diese werden durch die Wasser-Öl-Mischung eingefangen. Diese Tests wurden erfolgreich mit folgenden Nanopartikeln durchgeführt: Nanokohlenstoffröhrchen, Bornitridnanoplättchen und -nanoröhrchen, Graphene, sowie Zinkoxidnanodrähtchen.

Dongyan Zhang, Physikprofessor in Michigan sagt, dass auf Grund der Winzigkeit der Materialien Filter oder engmaschige Netze zur Reinigung von vergiftetem Wasser nicht geeignet sind. Die relativ einfache „Schüttelmethode“ eignet sich jedoch für  ein- und zweidimensionale Nanopartikel. Auf Grund der Einfachheit dieses Verfahrens, ist es sinnvoll dieses anzuwenden.

Yap, Zhang und die anderen Co-Autoren schreiben: „Um die neue Technologie idealerweise erfolgreich anzuwenden, muss gezeigt werden, das die Technologie keine negativen Einflüsse auf die Umwelt hat.“ Die negativen Einflüsse kann man jedoch nur mithilfe  einer einfachen Entgiftungsmethode, wie sie die Forscher entwickelt haben, verhindern.

Quelle: mtu.edu; pubs.acs.org; Gute-Nachrichten.com.de