Winzige Nanoteilchen reinigen Wasser: Klärsysteme der Zukunft?

Kläranlagen sind nicht gerade ein beliebtes Thema. Kein Wunder, besonders appetitlich sind sie schließlich nicht. Dennoch sind sie es wert, öfter in den Fokus zu gelangen. Wasser wird in Zukunft zu einer immer wichtigeren Ressource werden, was auch die Wasseraufbereitung immer wichtiger macht. Kläranlagen filtern unter immensem Aufwand Schadstoffe aus dem Abwasser heraus. Bestimmte Schadstoffe, so beispielsweise Pestizide und einige Arzneimittel, können mit Hilfe von Nanopartikeln aus dem Wasser entfernt werden. Forscher des Massachusetts Institute of Technology in Cambridge haben nun Nanopartikel entwickelt, die nach ihrem Einsatz verklumpen und gut aus dem Wasser entfernt werden können.

Partikel verklumpen nach getaner Arbeit

Nanopartikel haben sich als zuverlässige Methode herausgestellt, um Abwasser von spezifischen giftigen Substanzen zu filtern. Die Auswirkungen der Nanopartikel auf den menschlichen Organismus sind jedoch weitestgehend unbekannt, weshalb auch Filtermethoden für die Nanopartikel selber sehr wichtig sind. Deshalb entwickelten die Forscher rund um Robert Langer Nanopartikel aus den biologisch abbaubaren Substanzen Polyethylenglykol und Polymilchsäure. Diese testeten sie an Wasserproben, die zuvor mit 22 verschiedenen Schadstoffen versetzt wurden. In den Proben waren giftige aromatische Kohlenwasserstoffe, Hormonrückstände und Arzneimittel. Die Moleküle wurden durch die neuen Nanopartikel teilweise oder vollständig absorbiert. Nachdem die Partikel ihre Arbeit erledigt hatten, wandten die Wissenschaftler einen einfachen Trick an: Durch die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht zerstörten sie die Außenhülle der Nanoteilchen aus Polyethylenglykol, was dazu führte, dass die Partikel zu Klumpen verklebten und so mit einfachen Mitteln aus dem Wasser gefiltert werden konnten.

Maßgeschneiderte Partikel können Wasser reinigen

In weiteren Versuchen wurden die Nanoteilchen an Weichmachern, Bisphenol A, Triclosan und Ethinylestradiol getestet. Auch diese Aufgabe meisterten sie mit Bravur, geringe Mengen reichten aus, um die Wasserproben zu bereinigen.

Die Idee, verunreinigtes Wasser mit Nanopartikeln von Schadstoffen zu befreien, ist nicht neu. Bisher fehlte es aber an einer verlässlichen Methode, die Partikel selber anschließend aus dem Wasser zu filtern. Langer und seinen Kollegen gelang es nun, einen Lösungsvorschlag für die Problematik zu präsentieren. Das von ihnen erdachte Prinzip ist auf alle möglichen Nanoteilchen übertragbar, sodass in Zukunft maßgeschneiderte Partikel das Wasser bereinigen und anschließend schnell und einfach ausgefiltert werden könnten.

Originalartikel in Nature

via Wissenschaft aktuell

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