Учёные Института химической кинетики и горения СО РАН сконструировали прибор, способный обнаружить опасные для здоровья наночастицы всего за несколько минут, сообщает издание СО РАН «Наука в Сибири». Многочисленные исследования доказывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями. Поэтому очень важно искать источники вредных аэрозолей, изучать механизмы их образования и влияние на организм, считает старший научный сотрудник институт Сергей Дубцов.

Учёные создали приборы для измерения концентрации и размеров аэрозолей в диапазоне от 3 до 200 нанометров. Это мельчайшие фракции, скопление которых может достигать сотен тысяч в кубическом сантиметре. Они не распространяются далеко от источника, но без труда попадают в кровь и легкие. Как правило, очень много токсичных выбросов, не видных глазу, исходит от автотрасс или промышленных объектов, отмечает издание.

«Наночастицы образуются из газовых примесей, которые есть в воздухе и индивидуальны для каждого конкретного места — например, если неподалеку находится предприятие, где сжигают уголь, то в воздухе будет двуокись серы, а рядом с шоссе могут быть углеводороды из топлива», — говорится в сообщении.

С помощью этого прибора ведущий научный сотрудник Государственного океанографического института Алексей Палей обнаружил, что немалую роль в возникновении наночастиц играют высоковольтные линии электропередачи. Они являются источником коронного разряда, генератором электронов и ионов, которые взаимодействуют с газовыми примесями в атмосфере и образуют аэрозольные фракции. В зависимости от того, откуда приходит этот воздух и чем он загрязнен, на некотором отдалении от ЛЭП, запустившей эту реакцию, образуются аэрозоли разного химического состава, концентрации и размера.

Исследователи также испытали специальный вариант диффузионного спектрометра в одной из шахт Кемеровской области.

« Когда работает угледобывающий комбайн, фреза раскаляется докрасна, — пояснил Сергей Дубцов. — В точке соприкосновения с ним порода нагревается так сильно, что начинают выделяться разные органические соединения, которые затем охлаждаются и образуют наночастицы. Их концентрация может быть столь же опасной, как и скопление метана».

В лаборатории учёные сымитировали условия добычи угля, выделили аэрозоли и запустили их в сосуд для испытания взрывоопасности газовых смесей, так называемую «бомбу». Выяснилось, что полученный аэрозоль прекрасно взрывается, а в смеси с метаном эффект ещё более разрушителен. Как утверждают эксперты, есть масса свидетельств того, что самые серьезные взрывы в шахтах происходят  из-за смеси метана с наночастицами.

Разработанный сибирскими химиками диффузионный спектрометр позволяет за несколько минут провести анализ воздуха и понять, есть ли в конкретной точке эти фракции. Если что-то обнаружено, нужно проводить более масштабные исследования и выявлять источник загрязнения. Прибор уже сертифицирован, внесен в государственный реестр средств измерения и успешно работает в некоторых научных и коммерческих организациях.

Сейчас учёные работают над тем, чтобы извлекать из лекарств полезные наночастицы, проникающие в легкие. С помощью специальных генераторов исследователи получают аэрозоли из нестероидных противовоспалительных средств. Такая форма обеспечивает попадание вещества в кровь, минуя желудок, что позволяет в десятки тысяч раз снизить необходимую медицинскую дозу и уменьшить побочные эффекты. В будущем специалисты не исключают появление карманного прибора-ингалятора, который будет распылять наноразмерные фракции лечебных препаратов.

По материалам: STRF.ru

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!