Une technologie révolutionnaire détecte les microplastiques avec une sensibilité sans précédent

Dans une réalisation révolutionnaire, une équipe de recherche dirigée par le Dr Ho Sang Jung du département de Nano-Bio Convergence de l'Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS), en collaboration avec l'Institut de tests et de recherche KOTITI, a développé une technologie révolutionnaire capable de détecter rapidement et avec une grande sensibilité les microplastiques (MP). 

Ces minuscules particules de plastique posent des risques significatifs pour la santé humaine et l'environnement en raison de leur présence généralisée dans la chaîne alimentaire et l'environnement. Les résultats de la recherche ont été récemment publiés dans la prestigieuse revue Advanced Functional Materials.

Une technologie basée sur des kits révolutionne la détection des microplastiques

La technologie innovante de détection des microplastiques développée par l'équipe de recherche se présente sous la forme d'un kit, ce qui la rend adaptée aux applications sur site. Contrairement aux méthodes existantes qui nécessitent un prétraitement complexe et un équipement haute performance, cette technologie de type kit simplifie le processus. En seulement 20 minutes, la technologie peut identifier le type, le nombre et la distribution des microplastiques sans aucun prétraitement.

La clé de cette percée réside dans un matériau plasmonique conçu comme une nanopochette, capable de capturer les microplastiques à la surface d'un filtre en papier avec des pores à l'échelle microscopique. Cette nanopochette amplifie le signal optique des microplastiques capturés, permettant une détection très sensible. Lorsqu'une solution d'échantillon contenant des microplastiques est injectée via une seringue, le signal spectral Raman des microplastiques est amplifié sur le matériau plasmonique de type nanopochette, permettant une détection précise aux échelles micro et nanométriques.

L'IA améliore la précision de la détection

Pour améliorer davantage la précision de la détection des microplastiques, l'équipe de recherche a intégré l'intelligence artificielle (IA) dans le système. Le système d'IA a été formé sur les signaux uniques de spectroscopie Raman des microplastiques, lui permettant de distinguer les signaux des microplastiques des interférences potentielles dans l'échantillon. Cette avancée permet une identification précise des microplastiques dans des environnements complexes ou des échantillons humains, y compris la détermination de leur concentration, de leur distribution et de leur type.

L'une des caractéristiques distinctives de cette technologie est l'utilisation d'un spectromètre Raman portable pour la détection. Cet appareil portable augmente considérablement la faisabilité de la détection sur site, éliminant le besoin d'un équipement de laboratoire étendu et de chercheurs hautement qualifiés. La combinaison de la technologie basée sur des kits et du spectromètre portable offre une solution pratique pour identifier les microplastiques dans des scénarios réels.

La pollution par les microplastiques est devenue une préoccupation pressante à l'échelle mondiale, avec des rapports indiquant que ces minuscules particules de plastique sont libérées à partir de produits quotidiens tels que les contenants de boissons et les sacs de collations. Cependant, jusqu'à présent, il n'existait aucune méthode pour détecter les microplastiques à l'échelle micro ou nano, soulignant le besoin urgent de méthodes de détection fiables.

Le développement de cette technologie de pointe est significatif, car il non seulement répond aux préoccupations environnementales et de santé actuelles, mais pourrait également ouvrir la voie à de futures réglementations sur les produits en plastique et les contenants de nourriture et de boisson. Détecter et quantifier les microplastiques avec précision est une étape critique pour atténuer leurs effets néfastes sur l'environnement et la santé humaine.

Des implications prometteuses pour une adoption plus large

Le Dr Ho Sang Jung, chercheur principal au KIMS qui a dirigé ce développement révolutionnaire, a exprimé son optimisme quant à l'impact potentiel de la technologie. Il a déclaré : « Si cette technologie est commercialisée, la technologie de détection des microplastiques sera plus facilement et rapidement diffusée universellement. » Le Dr Jung a souligné l'engagement du KIMS à développer des technologies matérielles pour la sécurité des générations actuelles et futures.

L'équipe de recherche prévoit de collaborer avec l'Institut de tests et de recherche KOTITI pour normaliser la technologie de détection des microplastiques. Cette collaboration est une étape cruciale pour garantir la fiabilité et la cohérence des résultats de la technologie, essentielles pour une adoption généralisée et l'acceptation réglementaire.

De plus, l'équipe de recherche est activement engagée dans des recherches en cours pour détecter les microplastiques par taille et évaluer leur toxicité pour le corps humain. Cette recherche supplémentaire fournira une compréhension plus approfondie des risques associés aux microplastiques et contribuera à des stratégies d'atténuation plus complètes.