Des nanoparticules pour piéger

les polluants

Ce procédé à base de nanoparticules biocompatibles et de rayonnements ultraviolets pourra-t-il mettre fin à la pollution des sols et des eaux ? © Antranias, Pixabay, DP

La pollution atmosphérique inquiète, notamment par les effets négatifs qu’elle peut avoir sur nos systèmes respiratoires. La pollution des eaux et des sols n’est pas en reste. Les études font état d’une présence de plus en plus importante de polluants dans nos terres et dans nos rivières. Des pesticides ou autres perturbateurs endocriniens, tels que le bisphénol A, sont disséminés dans notre environnement, résistent à la dégradation naturelle et ont des effets néfastes sur la santé humaine et celle des autres êtres vivants. Les méthodes d’élimination restent pour l’heure fastidieuses et coûteuses.

C’est suite à un heureux hasard que des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology), en collaboration avec des chercheurs brésiliens de la Federal University of Goiás, sont parvenus à mettre au point une nouvelle méthode simple et rapide de décontamination des eaux et des sols, présentée dans la revue Nature Communications. Leur étude portait en effet à l’origine sur le développement de nanoparticules destinées à acheminer des médicaments au sein même de cellules cancéreuses. Pour ce faire, nos chercheurs avaient synthétisé des polymères biocompatibles capables de se désagréger une fois exposés à un rayonnement ultraviolet (UV). Mais ces UV peuvent endommager les tissus et les cellules vivantes et peinent à traverser la barrière de la peau. Pourtant, à quelque chose malheur est bon puisque nos pharmaciens à la recherche d’une seconde chance pour leurs polymères ont découvert qu’une fois irradiés de rayonnements UV, ceux-ci devenaient de véritables pièges à produits toxiques.

La méthode a d’ores et déjà montré son efficacité s’agissant d’extraction de phtalates (films plastiques, emballages, revêtements de sol, rideaux de douche, etc.), de bisphénol A (bouteilles en plastique, papier thermique, etc.) et d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (issus de la combustion incomplète d’hydrocarbures).

Des chercheurs proposent d’utiliser des nanoparticules irradiées au rayonnement UV pour piéger les polluants présents dans les eaux et dans les sols. © Nicolas Bertrand, MIT

Un piège pour polluants hydrophobes

Pour parvenir à leurs fins, les chercheurs ont synthétisé des polymères à base polyéthylène glycol et d’acide polylactique. Le premier est un composé que l’on retrouve dans de nombreux produits de la vie courante : dentifrice, gouttes pour les yeux, laxatifs, etc. Le second est un plastique biodégradable utilisé, par exemple, pour la fabrication de gobelets.

Les nanoparticules ainsi produites présentent un noyau hydrophobe et une enveloppe hydrophile. Exposées à un rayonnement UV, les enveloppes s’ouvrent. Sous l’effet de forces qui agissent à l'échelle moléculaire, les polluants hydrophobes en solution se déplacent vers les noyaux des nanoparticules et se fixent à leur surface par adsorption. Le tout forme des agrégats suffisamment grands pour être éliminés par des méthodes simples de filtration.

Parmi les avantages de la méthode, il y a le fait que les polymères utilisés peuvent être produits à température ambiante. Par ailleurs, ils ne ciblent pas un polluant en particulier : il suffit juste qu'il soit hydrophobe. Une seule manipulation suffit donc à éliminer à la fois des hormones, du bisphénol A et des pesticides présents dans un échantillon. Enfin, des nanoparticules présentent un rapport surface/volume élevé. De quoi limiter la quantité nécessaire à l’élimination de polluants à grande échelle et réduire les coûts de l’opération.