En ce qui concerne les nanotubes de carbone (CNT) dans le sol, des recherches récentes à la Texas Tech University montrent que les nouveaux matériaux n'affectent pas la sorption de la partie toxique du pétrole appelée hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).
Les scientifiques de l'Institut de la santé environnementale et humaine disent que c'est une toute petite pièce d'un très grand puzzle pour essayer de comprendre l'impact environnemental possible des NTC - un nouveau matériau avec une myriade d'utilisations, encore non réglementé à l'échelle nanométrique par les organismes de réglementation. La recherche a fait l'objet d'un article de couverture dans une édition récente de la revue à comité de lecture, Sciences de l'environnement :processus et impacts (anciennement connu sous le nom Journal de surveillance environnementale ).
Les résultats ont surpris Shibin Li, chercheur principal sur l'étude et un ancien doctorant à l'Institut de la santé environnementale et humaine qui a utilisé ses conclusions pour sa thèse.
"Même à haute concentration, les nanotubes de carbone n'ont pas modifié significativement le comportement de sorption des HAP dans le sol, " a déclaré Li. " Ma supposition initiale sur le résultat était que les nanotubes de carbone pourraient largement affecter le comportement des HAP dans le sol en raison de leur forte capacité d'adsorption des contaminants hydrophobes. Cela ne s'est pas produit."
Un nanotube de carbone est composé de graphène, la substance connue la plus puissante au monde. Le graphène est une feuille ultra-mince d'atomes de carbone disposés en un motif hexagonal en "nid d'abeille". Le graphite au crayon conventionnel est simplement constitué de plusieurs couches de graphène empilées les unes aux autres.
Une fois roulé dans un tube, le graphène forme un CNT, une fibre 100 fois plus résistante que l'acier et six fois plus légère. Ce nouveau matériau pourrait ouvrir la voie à une technologie remarquable, à partir de puces informatiques améliorées, écrans d'ordinateur flexibles ou gilets pare-balles, aux applications de santé, comme la cicatrisation osseuse et les traitements contre le cancer, et produits agricoles, comme les applications intelligentes de pesticides et d'engrais.
Mais avec les utilisations croissantes du nouveau matériau, on craint également que ces nouveaux nanomatériaux puissent avoir des effets négatifs ou involontaires sur les organismes et l'environnement, dit Li.
"En tant que l'un des nanomatériaux les plus largement produits, les nanotubes pourraient être libérés dans l'environnement à travers divers scénarios, tels que la libération des textiles, lors de l'incinération ou de la lixiviation des décharges, " at-il dit. " L'histoire nous dit que la pleine compréhension d'un matériau nouvellement synthétisé garantira son utilisation à long terme et sûre dans la société. D'où, des études sur le devenir et la toxicité des nanotubes de carbone sont nécessaires. Semblable aux contaminants conventionnels, le devenir des nanomatériaux dans l'environnement pourrait modifier leur biodisponibilité, et a un impact important sur leur toxicité ultime.
Pour étudier l'effet, Li a travaillé avec Jaclyn Cañas-Carrell, professeur agrégé au Département de toxicologie environnementale, qui avec Micah Green, professeur adjoint de génie chimique à Texas Tech, a récemment développé une méthode de détection des NTC dans le sol à l'aide de micro-ondes.
Dans l'expérience, Cañas-Carrell a déclaré que les chercheurs ont mis des nanotubes et des HAP dans le sol et ont examiné des tests de sorption de base. Ils ont utilisé des HAP parce qu'on en sait beaucoup sur la façon dont ces produits chimiques se lient au sol.
« Vous pouvez évaluer la biodisponibilité d'un certain produit chimique en fonction de son degré de sorption dans le sol, " dit-elle. " Plus la sorption est élevée, moins il est biodisponible pour les animaux qui vivent dans le sol, ou manger le sol. Vous voulez qu'il adhère au sol pour réduire la toxicité. Nous n'avons trouvé aucun effet des nanotubes de carbone en présence de HAP, ce qui était étrange, puisque les HAP sont bons pour sorber les composés organiques. Nous pensions que nous verrions peut-être une augmentation de la sorption. Ce n'était pas le cas. C'était un effet neutre."
Cañas-Carrell et Li disent tous deux que cette découverte est une toute petite pièce d'un très grand puzzle, et il est encore difficile de tirer des conclusions majeures de cette découverte. Cependant, d'autres études devraient être menées pour comprendre l'effet que cette nouvelle technologie peut avoir sur l'environnement.
"C'est une leçon tirée de l'histoire, " a dit Li. " Les gens ne s'inquiétaient pas des effets néfastes sur l'environnement et les êtres humains avec beaucoup de contaminants traditionnels, comme les HAP, PCB et amiante. Les réglementations devaient rattraper leur retard après que les gens se soient rendu compte du sol, l'eau, l'air et eux-mêmes sont affectés par ces matériaux. Pour les matériaux à l'échelle nanométrique, leur toxicité, généralement liés à leurs propriétés physico-chimiques, pourrait s'agrandir simultanément. Il est de la responsabilité du toxicologue d'adresser cette question au public. Il est intéressant de noter que, cela ne veut pas nécessairement dire qu'ils sont toxiques parce qu'ils sont étudiés. De nouveau, ce que nous faisons maintenant, c'est d'avoir une meilleure compréhension de leur toxicité, soit toxique, ou non toxique."
