Nanotechnologia

Pozytywny wpływ roztworu zawierającego oczyszczone nanorurki węglowe na rośliny

Badacze z Uniwersytetu Rice’a odkryli pozytywny wpływ roztworu zawierającego oczyszczone nanorurki węglowe na rośliny w początkowym stadium ich wzrostu.

W celu sprawdzenia możliwej toksyczności nanocząstek dla pszenicy (Triticum L.), chemik Andrew Barron podjął się wyhodowania jej w specjalnym ogrodzie hydroponicznym. Co ciekawe, badacze odkryli, że jeden rodzaj cząstek rozprowadzonych w wodzie wspomaga szybszy wzrost pszenicy zielonej. Według naukowców może to być spowodowane naturalnymi cechami hydrofobowymi nanorurek, co najwyraźniej wspomogło pobieranie wody przez rośliny w trakcie eksperymentu. Wyniki tych badań zostały opublikowane w czasopiśmie „Nano” wydawanym przez Królewskie Towarzystwo Chemiczne (Royal Society of Chemistry).

W laboratorium Uniwersytetu Rice’a przeprowadzono projekt badawczy. Założono, że synteza przemysłowa nanorurek niesie za sobą wzmożone rozprzestrzenianie się cząstek w środowisku. Według Barrona, do tej pory niewielu naukowców podjęło się analizy wpływu nanocząstek na wzrost roślin.

Zespół umieścił nasiona pszenicy zielonej w kilku takich samych próbkach wyłożonych watą. Następnie zaaplikował roztwory zawierające oczyszczone jednościenne nanorurki, surowe jednościenne i wielościenne nanorurki lub nanocząstki tlenku żelaza, podobne do katalizatora pozostałego przy nanorurce po jej wytworzeniu. Do sporządzenia roztworów użyto wody i tetrahydrofuranu (THF) stosowanego jako przemysłowy rozpuszczalnik. W przypadku kilku nasion oznaczonych jako grupa kontrolna zastosowano jedynie THF lub czystą wodę.

Odkryto, że sadzonki pszenicy zielonej podlane roztworem wody z oczyszczonymi jednościennymi nanorurkami wykazywały o około 13% szybszą zdolność kiełkowania i wzrostu pędów. Ponadto surowe jednościenne i wielościenne nanorurki oraz cząstki rozproszone w jednym z dwóch roztworów nie miały większego znaczenia dla tempa wzrostu roślin. Oczyszczone jednościenne nanorurki rozproszone w roztworze z THF opóźniły rozwój roślin o 45% w stosunku do jednościennych nanorurek rozproszonych w wodzie. Sugeruje to, że funkcjonują one jako nośniki szkodliwych substancji.

Według Barrona, najbardziej niepokojące jest łączenie się jednościennych nanorurek z organicznymi związkami chemicznymi. Są one źródłem zanieczyszczeń i wchodzącymi w skład chemikaliów przemysłowych, pestycydów lub rozpuszczalników. Może to doprowadzić do nagromadzenia i unieruchomienia szkodliwych substancji i zwiększenia ich pochłaniania przez rośliny.

Projekt badawczy nie mógł określić, czy węglowe nanorurki rozprowadzone w środowisku mogą zaszkodzić człowiekowi. Zespół podkreślił zalety dalszych badań nad substratami hydrofobowymi. Należy sprawdzić czy mogą one zostać użyte jako skuteczny sposób nawadniania nasion. Substraty te, podobnie jak jednościenne nanorurki, mają pozytywny wpływ na rośliny.