Лаборатория риса химика Эндрю Бэррона выращивала пырей в гидропонном саду, чтобы проверить потенциальную токсичность наночастиц для растения. К своему удивлению, они обнаружили, что частицы одного типа, рассеянные в воде, помогают растению расти больше и быстрее.
Они подозревают, что результаты проистекают из естественной гидрофобной (избегающей воды) природы нанотрубок, которая в одном эксперименте, по-видимому, способствовала увеличению поглощения воды растениями.Исследование опубликовано в журнале «Наука об окружающей среде: нано» Королевского химического общества.Лаборатория провела небольшое исследование, зная, что промышленное производство нанотрубок неизбежно приведет к их более широкому распространению в окружающей среде. В исследовании говорится о быстром росте рынка наночастиц в лекарствах, косметике, тканях, фильтрах для воды и военном оружии, объем производства которых составляет тысячи тонн ежегодно.
Несмотря на их широкое использование, Бэррон сказал, что немногие исследователи изучали влияние наночастиц в окружающей среде — природных или созданных руками человека — на рост растений.Исследователи сажали семена ростков пшеницы в нескольких экземплярах в вату и кормили их дисперсиями, которые содержали сырые однослойные или многостенные нанотрубки, очищенные однослойные нанотрубки или наночастицы оксида железа, которые имитировали оставшийся катализатор, часто прикрепленный к нанотрубкам.
Растворы представляли собой воду или тетрагидрофуран (ТГФ), промышленный растворитель. В некоторые семена вводили чистую воду или ТГФ в качестве контроля.
Через восемь дней посадки показали, что очищенные однослойные нанотрубки в воде увеличивают скорость прорастания и рост побегов пырея, которое в среднем росло на 13 процентов больше, чем растения в простой воде. Они обнаружили, что сырые однослойные и многослойные нанотрубки и частицы в любом растворе мало влияют на рост растений.Однако очищенные однослойные нанотрубки в ТГФ замедляли развитие растений на 45 процентов по сравнению с однослойными нанотрубками в воде, что позволяет предположить, что нанотрубки действуют как переносчик токсичного вещества.По словам Баррона, проблема заключается в том, что если одностенные нанотрубки объединяются с органическими загрязнителями, такими как пестициды, промышленные химикаты или растворители в окружающей среде, они могут концентрировать и иммобилизовать токсины и повысить их поглощение растениями.
По его словам, ничто из того, что было обнаружено в ограниченном исследовании, не показало, будут ли углеродные нанотрубки в окружающей среде и, возможно, в растениях подниматься вверх по пищевой цепочке и быть вредными для человека.С другой стороны, исследователи заявили, что, возможно, стоит посмотреть, можно ли использовать гидрофобные субстраты, имитирующие положительные эффекты, наблюдаемые в однослойных нанотрубках, для высокоэффективного отвода воды к семенам.
«Наша работа подтверждает важность рассмотрения наноматериалов как части системы, а не изолированно», — сказал Баррон. «Важно понимать комбинацию с другими соединениями».