Estudi suís sobre la incineració de plàstics que contenen grafè

A St. Gallen, els investigadors de l'EMPA van exposar cèl·lules pulmonars a residus de la combustió del carboni del material monoatòmic.

Grafè: els materials compostos plàstics que contenen nanoplaquetes de grafè poden deixar residus en cas d'incendi
En cas d'incendi, els materials compostos plàstics que contenen nanoplaquetes de grafè poden deixar residus
(Foto: EMPA)

Els investigadors de l'EMPA van estudiar els residus de la incineració de plàstics que contenen grafè per determinar-ne l'impacte.
Segons les conclusions de la Recerca suïssa, els materials compostos cremats que contenen nanopartícules de grafè es poden considerar inofensius sota exposició aguda.
És un material format per una capa monoatòmica de àtoms de carboni (és a dir, tenir un gruix equivalent a les dimensions d'un sol àtom) amb característiques excepcionals.
Té la força teòrica del diamant i la flexibilitat del plàstic.

Aquelles reaccions sobre una base d'or que van ser pioneres en una "nova química"

Grafè: una infografia de la producció de residus per combustió en incineradores de residus o en cas d'accident, amb possibles efectes tòxics sobre les cèl·lules pulmonars (en anglès)
Una infografia de la producció de residus per combustió en incineradores de residus o en cas d'accident, amb possibles efectes tòxics sobre les cèl·lules pulmonars (en anglès)
(Crèdit d'imatge: EMPA)

Aquests fenòmens recurrents en incineradores de residus i accidents...

A causa de les seves excel·lents propietats, ara s'està afegint grafè a una àmplia gamma de plàstics.
El material a base de carboni millora, per exemple, la conductivitat i l'estabilitat dels compostos.
I investigadori dels Laboratoris Federals Suïssos de Ciència i Tecnologia de Materials estan analitzant actualment els riscos per a la salut d'aquests materials compostos relativament nous en diversos estudis.
Els estudis més recents estan analitzant els residus de nanoplaquetes de grafè que es poden produir després de cremar compostos en incineradores de residus o en un accident.

Transistors impresos en paper o pel·lícula PET? Suïssa gairebé hi és...

Grafè: segons l'estudi de l'EMPA, els residus de nanoplaquetes de grafè no causen danys importants al sistema respiratori (Foto: EMPA)
Els residus de nanoplaquetes de grafè no causen danys significatius al sistema respiratori segons l'estudi EMPA
(Foto: EMPA)

Un model 3D realista dels pulmons en un plat de cultiu cel·lular

Com que és més probable que el cos humà entri en contacte amb partícules de grafè a través del tracte respiratori, els investigadors dels Laboratoris Federals Suïssos de Ciència i Tecnologia de Materials van utilitzar el model de pulmó 3D desenvolupat per ai amb cultius cel·lulars per a proves de toxicitat.
L'equip dirigit per Peter Wick del Laboratori d'Interaccions Partícules-Biologia de l'EMPA de St. Gallen va exposar cèl·lules pulmonars a residus de la combustió de materials compostos que contenien nanoplaquetes de grafè.
Per estimar de la manera més realista possible la quantitat de partícules de grafè a les quals solen estar exposats els humans, un equip dirigit per Jing Wang de la Laboratori de Tecnologies Analítiques Avançades dins dels Laboratoris Federals Suïssos de Ciència i Tecnologia de Materials, va examinar i quantificar els residus de combustió dels compostos de grafè.
En el projecte interdisciplinari també han participat investigadors del laboratori de Fibres Avançades de l'EMPA.

Des de les emissions de carboni una innovadora sabatilla de running

Sense reaccions inflamatòries, estrès oxidatiu o mort cel·lular

Utilitzant aquestes dades, l'equip va sotmetre el model de pulmó 3D a condicions realistes perquè poguessin fer prediccions sobre la toxicitat aguda de les nanoplaquetes de grafè després de la combustió.
Els resultats van mostrar que els residus de la combustió de resines plàstiques sense grafè provoquen les conegudes reaccions adverses que indiquen un risc per a la salut.
No obstant això, després del contacte amb els residus del material, com sabem, consta d'una capa monoatòmica de àtoms de carboni, no hi ha més proves de dany agut a les cèl·lules pulmonars, com ara reaccions inflamatòries, estrès oxidatiu o fins i tot mort cel·lular.
En un estudi anterior, investigadors dels Laboratoris Federals Suïssos de Ciència i Tecnologia de Materials (EMPA) ja havien aconseguit demostrar que els riscos per a la salut de la pols de grafè produïts per l'abrasió dels compostos polimèrics són insignificants.
Els efectes de l'exposició prolongada a nanopartícules de grafè ara s'investigaran en estudis a llarg termini.

Hubert Keiber: "Busquem projectes ferms a... 'la vall de la mort'"

Grafè: després de quatre dies en contacte amb residus de plàstic de grafè, les cèl·lules pulmonars no mostren signes de dany agut (Foto: EMPA)
Després de quatre dies en contacte amb residus de plàstic de grafè, les cèl·lules pulmonars no mostren signes de dany agut (Foto: EMPA)