一天才能完成的微塑料检测将缩短至1秒

Published 16 Feb.2023 12:00(KST)

KIST研究团队

韩国研究团队开发出一项利用光线即可瞬间检测水中是否存在微塑料的技术。将原本需要一整天的检测时间缩短到数秒内，有望对相关技术与产业的活性化产生重要影响。

国际学术期刊《ACS Nano（影响因子：18.027）》最新一期封面。KIST供图

韩国科学技术研究院（KIST）16日表示，由Yoo Yong‑sang脑融合技术研究团博士研究团队开发出一种系统，利用电‑光镊子在短时间内将超微纳米塑料与纳米级金、银颗粒一同富集为高浓度样品，并借助光线实现实时检测。

研究团队在夹有绝缘膜、两面为金属的大面积三层垂直阵列电极上施加电流的同时，采用拉曼光检测方式，分析根据分子振动频率不同而产生的入射光与散射光能量差。在这一过程中，利用作为纳米级金、银颗粒的等离激元纳米粒子对样品进行富集。结果将微塑料检测所需的富集和检测时间缩短到了数秒。在实际实验中，成功检测到浓度为每升10微克（μg/ℓ）、粒径为30纳米（nm）的聚苯乙烯颗粒，从而验证了对超低浓度纳米塑料进行实时光学检测的性能。

利用光实时检测微塑料的系统示意图。KIST供图

研究还利用介电泳（Dielectrophoresis）现象，从样品中轻松分离出颗粒。通过这一方式，将以往为进行纳米塑料分析而需要经历的采集（collection）、分离（separation）、分析（analysis）等、耗时一天以上的全部流程，整合到一个平台中，实现了以1秒为单位进行实时分离和检测的源头技术。

研究团队表示：“本次研究成果的意义在于，实现了对微塑料的实时超高灵敏度检测。今后将进一步拓展研究结果，测量多种实际水资源中的微塑料浓度，并期待将其应用为保障水资源安全的关键技术。”