De voortdurend toenemende wereldwijde productie van kunststoffen heeft een enorme impact op het milieu. Meer in het bijzonder bedreigt de vervuiling door micro- en nanoplastics de natuur en de gezondheid van de mens. Deze vervuiling wordt veroorzaakt door het afbreken van plastic voorwerpen die onder invloed van wind, (zee)water, uv-straling en microbiologische activiteit tot microscopisch kleine deeltjes.

De analyse van complexe monsters (voedselmonsters of monsters uit de natuur) toont aan dat microplastics de neiging hebben zich te verankeren in andere materialen, waardoor tijdrovende (bio)chemische zuiverings- en scheidingsprocedures nodig zijn. Bovendien is het gebruik van bijtende chemicaliën zoals KOH, HNO3 of NaOH gevaarlijk en kan het leiden tot de afbraak van microplastics.

Om dit probleem op te lossen heeft de Europese Commissie een octrooi aangevraagd (WO2020/157208) in verband met de uitvinding van een tweestapsmethode voor het opsporen van nano- of microplastische deeltjes die ingebed zijn in een heterogeen matrixmateriaal:

  1. Een deel van het matrixmateriaal dat bestaat uit nano- of microplastische deeltjes wordt op het oppervlak van een geleidende drager aangebracht om een eerste laag (L1) te vormen met een gemiddelde dikte van ≤ 10 pm.
  2. L1 wordt door een ionenbundel bestraald en vormt als zodanig een bestraalde laag (L2). 
  3. De nano- of microplastische deeltjes worden in L2 gedetecteerd met behulp van massaspectroscopie, Raman nanoscopische of infrarood nanoscopische technieken of met een ladingsafhankelijke detectiemethode of een combinatie van deze technieken.
fig 1

Na de vorming van de eerste laag (L1) wordt bij voorkeur een droogstap uitgevoerd. Tijdens of voorafgaand aan de droogstap is de geleidende ondersteuning substantieel parallel aan een eerste horizontaal vlak P1. Vervolgens wordt de geleidende steun zo gepositioneerd dat hij een hoek Q vormt die varieert van +60° tot -60°, bij voorkeur van +45° tot - 45°, bij voorkeur van +30° tot -30°, bij voorkeur van +15° tot -15° ten opzichte van een tweede verticaal vlak P2, nog meer bij voorkeur substantieel parallel aan het tweede verticale vlak P2.

Fig 2

Deze figuur toont het effect van de in figuur 1 getoonde positioneringsstap op de eerste laag (L1). Door de positie van de geleidende steun 1 als gevolg van deze positioneringsstap in figuur 1 is het onderste deel 2 van de steun 1 lager dan het bovenste deel 2' van de steun 1. Bijgevolg, in de laag (L1), worden de gradiënten van matrijs en nano en micro- plastic deeltjes 3 gecreeerd wegens de gecombineerde acties van ernst en capillaire krachten. De concentratie van nano- en microplastieken deeltjes ten opzichte van de totale concentratie van het heterogene matrixmateriaal wordt hoger op het bovenste deel 2' van de drager dan op het onderste deel 2' van de drager. Dientengevolge, worden de nano en micro- plastic deeltjes die op het hoogste deel 2 ' van de steun worden gevestigd gemakkelijker ontdekt dan de nano en micro- plastic deeltjes die op het onderste deel 2 van de geleidende steun 1 tijdens de opsporingsstap c) van de methode volgens de onderhavige uitvinding worden gevestigd.