…beim Aufspüren von Nanoplastik
Einst war Plastik die größte Entdeckung der Menschheit, inzwischen ist es zu einem ihrer größten Probleme geworden. Dass kleinste Partikel, bekannt als Mikroplastik, sich schnell überall verteilen, ist längst bekannt. Allerdings lauern noch deutlich kleinere Teilchen in unserer Umwelt und unserer Nahrung: Nanoplastikpartikel.
„Die Teilchen sind viel kleiner als die Wellenlängen des Lichts, das herkömmliche Methoden für Untersuchungen verwenden“, erklärt Sarah Skoff, die die Forschungsgruppe „Festkörperquantenoptik und Nanophotonik“ an der TU Wien leitet. Zusammen mit ihrem Team hat sie es geschafft, eine neue Messmethode zu entwickeln, die sogar einzelne Nanoplastikpartikel sichtbar machen kann.
Die Basis dafür ist die sogenannte Raman-Spektroskopie. Dabei wird eine Probe mit einem Laser bestrahlt. Das Licht dieses Lasers interagiert mit den Molekülen in der Probe und es kommt zu einem Energieaustausch. Die bestrahlten Moleküle vibrieren dann. Das ändert die Wellenlänge ihres Lichts und davon lässt sich ein Spektrum erstellen. Da die Eigenschaften von Plastik bekannt sind, funktioniert das Spektrum wie ein Fingerabdruck für die Nanopartikel und sie lassen sich genau identifizieren.
Diese Methode nennt sich „oberflächenverstärkte Raman-Streuung“. Dabei wird eine metallische Oberfläche genutzt, hier Gold, um die Wechselwirkung mit den Nanoplastikteilchen zu verstärken.
„Die Methode des Teams der TU Wien hebt sich vor allem durch die hohe Geschwindigkeit, mit der sie die Plas-tikpartikel finden, von anderen ab. Für einen Pixel des gewünschten Bildes brauchen sie Millisekunden, wo andere Methoden 10 Sekunden benötigen“, erklärt Skoff. Damit könnte aus dem Versuchsaufbau ein Sensor werden, der in der Umweltforschung, Medizin und Industrie eingesetzt werden kann. So wird in kürzester Zeit die Nanoplastikkonzentration im Grundwasser, in der Nahrung und im Körper analysiert.
Quelle: nature.com, futurezone
TECHNIK-REDAKTION: Georg Appel
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