Los microplásticos plantean una seria amenaza para la salud humana y el medio ambiente al ingresar a nuestro cuerpo a través del agua potable y afectar las formas de vida acuáticas y terrestres, incluso en áreas remotas como los casquetes polares y las fosas oceánicas profundas. Para abordar esta preocupación, investigadores del Instituto Indio de Ciencias han diseñado un hidrogel sostenible capaz de eliminar los microplásticos del agua mediante una red de polímeros entrelazados única que puede unir y degradar los contaminantes mediante irradiación de luz ultravioleta.

A diferencia de los intentos anteriores de utilizar membranas filtrantes que pueden obstruirse fácilmente, el equipo del IISc optó por los hidrogeles 3D, liderado por Suryasarathi Bose, profesor del Departamento de Ingeniería de Materiales. Este innovador hidrogel consta de tres capas de polímeros diferentes entrelazados para formar una arquitectura de red de polímeros interpenetrantes (IPN), con nanoclusters de polioxometalato sustituto de cobre (Cu-POM) que actúan como catalizadores para degradar los microplásticos con luz ultravioleta.

Los microplásticos generados por la degradación de plásticos domésticos se imitaron en el laboratorio triturando tapas de contenedores de alimentos y otros productos plásticos comunes, como cloruro de polivinilo y polipropileno. Para abordar el desafío de la detección de microplásticos, se agregó un tinte fluorescente a los contaminantes para monitorear la eficacia del hidrogel en diferentes condiciones de pH, temperatura y concentración de microplásticos.

Los resultados revelaron que el hidrogel era altamente eficiente, eliminando hasta el 95% y el 93% de los dos tipos de microplásticos en condiciones de pH casi neutro (~6,5). Además, el material demostró durabilidad y resistencia a diversas temperaturas, pudiendo mantener su eficacia durante hasta cinco ciclos de eliminación de microplásticos sin una pérdida significativa de rendimiento. Una vez agotado su uso, el hidrogel puede reutilizarse para crear nanomateriales de carbono que eliminen metales pesados ​​como el cromo hexavalente del agua contaminada.

Con la vista puesta en el futuro, los investigadores planean colaborar en el desarrollo de un dispositivo a gran escala que pueda implementarse para limpiar microplásticos de diversas fuentes de agua, ofreciendo así una solución práctica y sostenible para combatir esta creciente preocupación ambiental.