Les microplastiques et les nanoplastiques envahissent notre environnement quotidien, se retrouvant dans notre alimentation, notre eau et l’air que nous respirons. Une nouvelle méthode de détection, développée par des chercheurs canadiens, permettrait d’améliorer notre compréhension de cette pollution invisible.
Des chercheurs de l’Université de Colombie-Britannique ont mis au point un outil portable et abordable capable de mesurer avec précision les particules plastiques libérées par des objets du quotidien tels que les gobelets jetables et les bouteilles d’eau.
L’appareil, associé à une application, utilise un marquage fluorescent pour détecter les particules plastiques d’une taille comprise entre 50 nanomètres et 10 microns – trop petites pour être visibles à l’œil nu. Les résultats sont obtenus en quelques minutes seulement.
Le Dr Tianxi Yang, professeur adjoint à la faculté des systèmes terrestres et alimentaires, qui a développé cet outil, a précisé : «La dégradation des grands morceaux de plastique en microplastiques et nanoplastiques représente des menaces importantes pour les systèmes alimentaires, les écosystèmes et la santé humaine. Cette nouvelle technique permet une détection rapide et peu coûteuse de ces plastiques, ce qui pourrait contribuer à protéger notre santé et nos écosystèmes.»
Un dispositif innovant et accessible
L’équipe du Dr Yang a conçu une petite boîte biodégradable imprimée en 3D contenant un microscope numérique sans fil, une lumière LED verte et un filtre d’excitation. Pour mesurer les plastiques, ils ont personnalisé un logiciel MATLAB avec des algorithmes d’apprentissage automatique et l’ont combiné à un logiciel de capture d’images.
Le résultat est un outil portable qui fonctionne avec un smartphone ou un autre appareil mobile pour révéler le nombre de particules plastiques dans un échantillon. L’outil ne nécessite qu’un minuscule échantillon liquide – moins d’une goutte d’eau – et fait briller les particules plastiques sous la lumière LED verte du microscope pour les visualiser et les mesurer.
Haoming (Peter) Yang, co-auteur de l’étude et étudiant en master à la faculté des systèmes terrestres et alimentaires, a expliqué : «Une fois que le microscope dans la boîte capture l’image fluorescente, l’application fait correspondre la zone de pixels de l’image avec le nombre de plastiques. Le résultat indique si des plastiques sont présents et en quelle quantité. Chaque test ne coûte que 1,5 centime.»
Des résultats alarmants sur les gobelets jetables
Pour l’étude, l’équipe du Dr Yang a testé des gobelets jetables en polystyrène. Ils ont rempli les gobelets avec 50 ml d’eau distillée bouillante et l’ont laissée refroidir pendant 30 minutes. Les résultats ont montré que les gobelets libéraient des centaines de millions de particules plastiques de taille nanométrique, environ un centième de la largeur d’un cheveu humain et même plus petites.
L’outil est actuellement calibré pour mesurer le polystyrène, mais l’algorithme d’apprentissage automatique pourrait être ajusté pour mesurer différents types de plastiques comme le polyéthylène ou le polypropylène. Les chercheurs visent maintenant à commercialiser l’appareil pour analyser les particules plastiques dans d’autres applications du monde réel.
Vers une prise de conscience et des solutions durables
Les impacts à long terme de l’ingestion de plastique provenant des boissons, des aliments et même des particules plastiques en suspension dans l’air sont encore à l’étude, mais suscitent de vives inquiétudes.
Le Dr Yang a souligné l’importance de réduire l’ingestion de plastique : «Pour réduire l’ingestion de plastique, il est important d’envisager d’éviter les produits en plastique à base de pétrole en optant pour des alternatives comme le verre ou l’acier inoxydable pour les contenants alimentaires. Le développement de matériaux d’emballage biodégradables est également important pour remplacer les plastiques traditionnels et évoluer vers un monde plus durable.»
Cette nouvelle méthode de détection des micro et nanoplastiques ouvre la voie à une meilleure compréhension de la pollution plastique et à la mise en place de solutions plus efficaces pour protéger notre santé et notre environnement.
Légende illustration : Le Dr Tianxi Yang et l’étudiant Peter Yang avec l’outil qu’ils ont créé pour tester les micro- et nanoplastiques. Crédit : Martin Dee
Article : ‘Cost-Effective and Wireless Portable Device for Rapid and Sensitive Quantification of Micro/Nanoplastics’ / ( 10.1021/acssensors.4c00957 ) – University of British Columbia – Publication dans la revue ACS Sensors
